PROYECTO PUCHE

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS Y

ENERGÍA

Titulación: Ingeniero Geólogo

PROYECTO FIN DE CARRERA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Y MINERA

ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA

VIVIENDA UNIFAMILIAR EN TERRENO EXPANSIVO

ISABEL BRAVO QUIÑONES DICIEMBRE DE 2014

TITULACIÓN: INGENIERO GEOLÓGO

Autorizo a la presentación del proyecto

ESTUDIO GEOTÉCNICO PARAESTUDIO GEOTÉCNICO PARAESTUDIO GEOTÉCNICO PARAESTUDIO GEOTÉCNICO PARA

VIVIENDA UNIFAMILIAR EN TERRENO EXPANSIVOVIVIENDA UNIFAMILIAR EN TERRENO EXPANSIVOVIVIENDA UNIFAMILIAR EN TERRENO EXPANSIVOVIVIENDA UNIFAMILIAR EN TERRENO EXPANSIVO

Realizado por

Isabel Bravo QuiñonesIsabel Bravo QuiñonesIsabel Bravo QuiñonesIsabel Bravo Quiñones

Dirigido por

D. José Estaire Gepp

Firmado: Prof. José Estaire Gepp

Fecha:

I

ÍNDICEÍNDICEÍNDICEÍNDICE ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................................................. III

ÍNDICE DE TABLAS.................................................................................................................................... IV

RESUMEN ...................................................................................................................................................... VI

ABSTRACT..................................................................................................................................................... VI

Documento nº1: MEMORIA

1 OBJETIVOS Y ALCANCE .......................................................................................................................... 2

2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA TRATADO ........................................................................................ 3

3 ANTECEDENTES ....................................................................................................................................... 4

4 METODOLOGÍA ......................................................................................................................................... 5

5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA ....................................................................... 6

5.1 DATOS DEL EMPLAZAMIENTO ......................................................................................... 6

5.1.1 UBICACIÓN .............................................................................................................. 6

5.1.2 GEOLOGÍA GENERAL ........................................................................................... 7

5.1.3 GEOLOGÍA LOCAL .............................................................................................. 11

5.1.4 RIESGO SÍSMICO DE LA ZONA ...................................................................... 11

5.2 DATOS DE PARTIDA ........................................................................................................... 11

5.2.1 DESCRIPCIÓN DE LA VIVIENDA PROYECTADA ..................................... 11

5.2.2 TIPO DE CONSTRUCCIÓN Y GRUPO DE TERRENO ............................... 13

5.3 REQUISITOS PARA EL RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO. .................................. 14

5.4 EL PROBLEMA DE LAS ARCILLAS EXPANSIVAS ..................................................... 16

5.5 RECONOCIMIENTOS DE CAMPO.................................................................................... 19

5.5.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 19

5.5.2 SONDEOS MECÁNICOS ..................................................................................... 20

5.5.3 PRUEBAS CONTINUAS DE PENETRACIÓN DINÁMICA TIPO DPSH 22

5.5.4 NIVEL FREÁTICO ................................................................................................ 23

5.6 ENSAYOS DE LABORATORIO .......................................................................................... 23

5.7 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DEL TERRENO ................................................ 25

5.7.1 UNIDADES GEOTÉCNICAS .............................................................................. 25

5.7.2 ANÁLISIS DE EXPANSIVIDAD DE LAS ARCILLAS DEL NIVEL 1 ....... 38

5.7.3 TABLA RESUMEN DE DATOS DE LOS ENSAYOS .................................... 39

II

5.8 POSIBLES SOLUCIONES DE CIMENTACIÓN .............................................................. 40

5.8.1 PLANTEAMIENTO DE LOS DISTINTOS TIPOS DE CIMENTACIÓN .. 40

5.8.2 NIVEL DE APOYO ............................................................................................... 45

5.8.3 RECOMENDACIONES PARA LA CORRECTA EJECUCIÓN DE LA CIMENTACIÓN ............................................................................................................... 45

5.9 PRESIONES VERTICALES ADMISIBLES....................................................................... 46

5.9.1 PRESIÓN VERTICAL ADMISIBLE A CORTO PLAZO ............................... 49

5.9.2 PRESIÓN VERTICAL ADMISIBLE A LARGO PLAZO ............................... 54

5.9.3 ASIENTOS .............................................................................................................. 59

5.10 AGRESIVIDAD DEL TERRENO A LA CIMENTACIÓN ............................................ 61

5.11 EXCAVABILIDAD DEL TERRENO ................................................................................ 61

6 CONCLUSIONES ...................................................................................................................................... 62

7 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................... 65

7.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................... 65

7.2 REFERENCIAS NORMATIVAS Y LEGISLATIVAS ...................................................... 65

7.3 REFERENCIAS ONLINE ...................................................................................................... 66

Documento nº2: ESTUDIO ECONÓMICO

1 ESTUDIO ECONÓMICO DEL PROYECTO ....................................................................................... 68

1.1 COSTES DE LOS TRABAJOS DE CAMPO ....................................................................... 68

1.2 COSTES DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................................... 69

1.3 COSTES DE REDACCIÓN DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO .......................................... 69

2 COSTES TOTALES .................................................................................................................................. 70

Documento nº3: ANEXOS

ANEXO A: PLANTA DE SITUACIÓN LABORES ................................................................................ 72

ANEXO B: PERFIL GEOTÉCNICO ......................................................................................................... 74

ANEXO C: REGISTRO ESTRATIGRÁFICO DE LOS SONDEOS ..................................................... 76

ANEXO D: REGISTRO DE LAS PENETRACIONES DINÁMICAS ................................................. 79

ANEXO E: ACTAS DE SONDEOS ........................................................................................................... 82

ANEXO F: ACTAS DE LABORATORIO................................................................................................. 85

ANEXO G: FOTOGRAFÍAS .....................................................................................................................102

III

ÍNDICE DE FIGURASÍNDICE DE FIGURASÍNDICE DE FIGURASÍNDICE DE FIGURAS


Figura 1: Ubicación del proyecto. .......................................................................................................... 6

Figura 2: Situación del proyecto............................................................................................................. 7

Figura 3: Mapa geológico de la zona. .................................................................................................... 9

Figura 4: Leyenda geológica. ................................................................................................................ 10

Figura 5: Situación planta del proyecto. ........................................................................................... 12

Figura 6: Sección longitudinal anteproyecto de cimentación. ................................................. 13

Figura 7: Sección transversal anteproyecto de cimentación. .................................................. 13

Figura 8: Esquema de grietas en edificios por arcillas expansivas. ....................................... 17

Figura 9: Métodos de identificación y evaluación de suelos expansivos. ............................ 18

Figura 10: Fotografías de grietas en edificios cercanos a la parcela del proyecto. ......... 19

Figura 11: Plano de situación puntos de reconocimiento. ........................................................ 20

Figura 13: Huso granulométrico del Nivel 1................................................................................... 28

Figura 14: Clasificación S.U.C.S. de las arcillas rojizas expansivas mediante el ábaco de Casagrande. ................................................................................................................................................. 30

Figura 15: Gráfico ensayo de penetración dinámica DPSH P2. ............................................... 31

Figura 16: Huso granulométrico del Nivel 2................................................................................... 33

Figura 17: Resultado del corte directo consolidado drenado (CD) de las arcillas ocres del Nivel 2. ................................................................................................................................................... 35

Figura 18: Clasificación S.U.C.S. de las arcillas ocres con nódulos mediante el ábaco de Casagrande. ................................................................................................................................................. 36

Figura 19: Gráfico ensayo de penetración dinámica DPSH P2. ............................................... 37

Figura 20: Selección del tipo de cimentación en función del tipo del terreno y sus propiedades resistentes. ........................................................................................................................ 41

Figura 21: Posibles soluciones de cimentación en suelos expansivos. ................................ 42

Figura 22: Tipos principales de pozos de cimentación. ............................................................. 44

Figura 23: Croquis de la solución de cimentación mediante pozos. ..................................... 44

Figura 24: Croquis elementos de cimentación. ............................................................................. 45

Figura 25: Detalle del pozo de cimentación. ................................................................................... 46

Figura 26: Definición de la distancia D. ............................................................................................ 50

Figura 27: Factor de corrección (JK) por la profundidad del cimiento. .............................. 50

IV

ÍNDICE DE TABLASÍNDICE DE TABLASÍNDICE DE TABLASÍNDICE DE TABLAS


Tabla 1: Datos del proyecto. .................................................................................................................. 12

Tabla 2: Tipos de construcción. ........................................................................................................... 13

Tabla 3: Grupos de terreno. .................................................................................................................. 14

Tabla 4: Número mínimo de sondeos mecánicos y porcentaje de sustitución por pruebas continuas de penetración. .................................................................................................... 15

Tabla 5: Distancias máximas entre puntos de reconocimiento y profundidades orientativas. ................................................................................................................................................. 15

Tabla 6: Resultado de los ensayos de penetración dinámica (SPT) del sondeo S1. ........ 21

Tabla 7: Resultado de los ensayos de penetración dinámica (SPT) del sondeo S2. ........ 21

Tabla 8: Correlación entre la resistencia a la penetración y las propiedades de los suelos a partir de la prueba de penetración estándar. ............................................................... 22

Tabla 9: Obtención de muestras inalteradas en el sondeo S2. ................................................ 22

Tabla 10: Ensayos de laboratorio realizados. ................................................................................ 23

Tabla 11: Propiedades de las arcillas firmes expansivas........................................................... 27

Tabla 12: Clasificación de la consistencia de los suelos cohesivos a partir de la resistencia a compresión simple (qu). .............................................................................................. 29

Tabla 13: Clasificación de la consistencia de las arcillas a partir de la densidad aparente γ. ....................................................................................................................................................................... 29

Tabla 14: Propiedades de las arcillas ocres con nódulos. ......................................................... 32

Tabla 15: Clasificación de la consistencia de los suelos cohesivos a partir de la resistencia a compresión simple (qu). .............................................................................................. 34

Tabla 16: Clasificación de la consistencia de las arcillas a partir de la densidad aparente γ. ....................................................................................................................................................................... 34

Tabla 17: Grado de expansividad, valores medios de parámetros geotécnicos y resultado de ensayos. .............................................................................................................................. 38

Tabla 18: Resumen resultado de los ensayos de laboratorio. ................................................. 40

Tabla 19: Valores y resultado del cálculo de la presión de hundimiento total bruta en condiciones sin drenaje. ......................................................................................................................... 51

Tabla 20: Valores y resultado del cálculo de la presión vertical admisible bruta y neta para el pozo sobre el NIVEL 2. ............................................................................................................. 54

Tabla 21: Valores iniciales para el cálculo de la presión admisible a largo plazo. ........... 55

Tabla 22: Factores para calcular la presión de hundimiento total bruta. ........................... 57

Tabla 23: Valores y resultado del cálculo de la presión vertical admisible bruta y neta para el pozo sobre el NIVEL 2. ............................................................................................................. 59

Tabla 24: Valores aplicados para el cálculo del asiento elástico. ........................................... 60

Tabla 25: Agresividad del suelo a la cimentación. ........................................................................ 61

V

Documento nº2: ESTUDIO ECONÓMICO

Tabla 1: Costes de los trabajos de campo. ....................................................................................... 68

Tabla 2: Costes de los ensayos de laboratorio. .............................................................................. 69

Tabla 3: Costes de redacción del estudio geotécnico. ................................................................. 69

Tabla 4: Resumen de costes económicos del proyecto. ............................................................. 70

VI

RESUMENRESUMENRESUMENRESUMEN

El objetivo de este proyecto es realizar un estudio geotécnico para la edificación de una

vivienda unifamiliar sobre un terreno expansivo en Gata de Gorgos (Alicante). El

edificio consta de 3 plantas y una superficie construida de 220 mP. Se realizaron los

trabajos de campo, se ensayaron en el laboratorio las muestras obtenidas y se

definieron los diferentes niveles geotécnicos. Existiendo un riesgo por expansividad en

uno de los niveles, se concluyó con la solución de cimentación mediante pozos,

realizándose los cálculos necesarios para el posterior proyecto de la obra.

ABSTRACTABSTRACTABSTRACTABSTRACT

The object of this project is to realize a geotechnical study for the construction of a

detached house over expansive terrain at Gata de Gorgos (Alicante). The building

consists of three floors with a total area of 220 mP. Fieldworks were accomplished,

obtained samples were tested in the laboratory and the different geotechnical levels

were defined. Due to a risk of expansiveness in one of the levels, foundation solution

will be done through wells. Finally, there were realized the calculations needed for the

project of subsequent building.

ESTUDIO GEOTESTUDIO GEOTESTUDIO GEOTESTUDIO GEOTÉCNICOÉCNICOÉCNICOÉCNICO PARAPARAPARAPARA

VIVIENDVIVIENDVIVIENDVIVIENDA UNIFAMILIAR A UNIFAMILIAR A UNIFAMILIAR A UNIFAMILIAR EN EN EN EN TERRENO EXPANSIVOTERRENO EXPANSIVOTERRENO EXPANSIVOTERRENO EXPANSIVO

DOCUMENTO Nº1 MEMORIADOCUMENTO Nº1 MEMORIADOCUMENTO Nº1 MEMORIADOCUMENTO Nº1 MEMORIA

2

1 OBJETIVOS Y ALCANCE1 OBJETIVOS Y ALCANCE1 OBJETIVOS Y ALCANCE1 OBJETIVOS Y ALCANCE

El proyecto tiene como objetivo realizar un estudio geotécnico del terreno, localizado

en Gata de Gorgos (Alicante), donde se va a construir una vivienda unifamiliar

adosada.

En la parcela a estudiar, aparece una capa de arcillas rojizas expansivas de

aproximadamente 1,5 m de espesor, la cual tiene gran importancia a la hora de realizar

tanto los trabajos de campo, como los ensayos de laboratorio y los cálculos de las

posibles soluciones de cimentación.

En primer lugar, se diseña una campaña de las labores de campo con los datos

facilitados por el proyectista del edificio, siguiendo el Documento Básico de Seguridad

Estructural SE-C Cimientos para a continuación, ensayar en el laboratorio las muestras

obtenidas de dicha campaña.

Posteriormente, se describen los niveles geotécnicos del terreno especificando sus

características estratigráficas, espesor, profundidad a la que se encuentran y sus

propiedad obtenidas de los distintos ensayos realizados. También se hallan los

parámetros geotécnicos de cada uno de los niveles necesarios para la realización de

cálculos posteriores.

A continuación, se analizan, con los datos recabados anteriormente, las diferentes

alternativas de cimentación posibles para la edificación en dicho terreno y se realizan

los cálculos necesarios para la solución elegida.

Por último, se realiza un estudio económico especificando los costes de las labores de

campo, los ensayos de laboratorio y la redacción del estudio geotécnico.

3

2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA TRATADO2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA TRATADO2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA TRATADO2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA TRATADO

El presente proyecto trata de realizar un estudio geotécnico para la construcción de

una vivienda unifamiliar en terreno expansivo.

Un estudio geotécnico es una síntesis de información cuantificada de las características

del terreno en relación con la edificación prevista y su entorno. Es necesario para el

análisis y dimensionado de la cimentación del edificio.

El terreno expansivo es un suelo que experimenta cambios de volumen cuando varía

su humedad. Así, experimenta hinchamiento o retracción según su humedad aumente

o disminuya. La cimentación a realizar para el edificio, debe ser de tipo especial.

4

3 ANTECEDENTES3 ANTECEDENTES3 ANTECEDENTES3 ANTECEDENTES

La legislación sobre el estudio del terreno para la cimentación de edificaciones no

estaba regulada hasta 2006, cuando se promulga el Código Técnico de la Edificación, el

cual tiene carácter de norma básica y es de obligado cumplimiento.

Anteriormente, la primera norma que hubo respecto a Estudios geotécnicos es España

fue la Norma Básica de la Edificación, NBE-AE-88 (capítulo VIII. Presiones en terrenos

de cimentación) que estuvo en vigor hasta marzo de 2007, cuando fue derogada. Esta

norma, era una modificación de la Norma MV-101/1962 “Acciones en la Edificación”

aprobada por Decreto 195/1963 de 17 de enero. En el capítulo VIII de la Norma Básica

de la Edificación, se clasificaban los terrenos de cimentación, las presiones admisibles

del terreno y el reconocimiento del terreno entre otros.

El Código Técnico de la Edificación se debe aplicar en obras de nueva edificación así

como obras de ampliación, reforma o rehabilitación de edificaciones. Una de las partes

de este código, son los llamados Documentos Básicos, siendo uno de ellos el

Documento Básico de Seguridad Estructural SE-C Cimientos.

Como antecedente a la realización del proyecto, según el Mapa Geotécnico General nº

8-8 / 64 Alcoy, escala 1/ 200 000 del IGME, en la zona de estudio, no hay problemas

específicos aparentes. La zona está clasificada como un área de valles interiores y

zonas costeras heterogéneas de materiales neógenos y cuaternarios con las siguientes

características:

• Materiales sueltos de arenas y arcillas sobre margas medianamente

compactadas.

• Permeabilidad baja, abarrancamientos y drenaje superficial tolerable.

• Morfología ligeramente movida.

• Capacidad de cargas medias, sin asientos y zonas abarrancadas inestables.

• Nivel freático profundo.

5

4444 METODOLOGÍAMETODOLOGÍAMETODOLOGÍAMETODOLOGÍA

Los pasos a seguir en la realización de un estudio geotécnico son los siguientes:

1. Se recibe la solicitud del peticionario (arquitecto, promotor, propietario, etc.)

para la realización del Estudio geotécnico, aportando datos del proyecto y su

ubicación.

2. Teniendo en cuenta la información recibida, se envía un presupuesto del coste

del Estudio geotécnico en base al DB/SE-C.

3. Cuando es aceptado el presupuesto, se recaba documentación adicional (mapas,

fotos, etc.) y se visita la parcela para ver la viabilidad de ubicación de los puntos

de reconocimiento programados (desbroce, accesos, disponibilidad de agua,

etc.).

4. Se realizan las labores de campo.

5. Se ensayan las muestras en el laboratorio.

6. A partir de los resultados, si se dan por suficientes, se redacta el Informe

geotécnico. Si se detecta algún problema por el tipo de terreno, se programan y

ejecutan nuevas labores y ensayos, previa comunicación y aprobación del

peticionario.

7. Se entrega el Informe geotécnico y el cliente realiza el pago por el mismo.

5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA

5.15.15.15.1 DATOS DEL EMPLAZAMIENTODATOS DEL EMPLAZAMIENTODATOS DEL EMPLAZAMIENTODATOS DEL EMPLAZAMIENTO

5.1.1 UBICACIÓN

La vivienda proyectada está ubicada en la Avenida Les Sorts, de la localidad de Gata de

Gorgos (Alicante). La altitud media de la parcela es de 79 m.s.n.m.

misma de 336,69 mP.

La parcela es completamente llana y su rasante coincide prácticamente con la ra

de las calles colindantes como se aprecia

5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA5 DESARROLLO DEL PROYECTO FIN DE CARRERA

DATOS DEL EMPLAZAMIENTODATOS DEL EMPLAZAMIENTODATOS DEL EMPLAZAMIENTODATOS DEL EMPLAZAMIENTO

está ubicada en la Avenida Les Sorts, de la localidad de Gata de

. La altitud media de la parcela es de 79 m.s.n.m. y la superficie de la

Figura 1: Ubicación del proyecto.

FUENTE: www.google.es/maps

cela es completamente llana y su rasante coincide prácticamente con la ra

de las calles colindantes como se aprecia en la figura 2.

6

está ubicada en la Avenida Les Sorts, de la localidad de Gata de

y la superficie de la

cela es completamente llana y su rasante coincide prácticamente con la rasante

7

Figura 2: Situación del proyecto.

FUENTE: Elaboración propia.

5.1.2 GEOLOGÍA GENERAL

La zona de estudio se sitúa dentro de la Hoja Geológica nº 822 Benissa, escala 1:50 000

de la serie MAGNA del IGME. Dicha zona, forma parte del dominio Prebético Oriental y

presenta una orografía muy variada, con contrastes acusados, amplias zonas

deprimidas y grandes relieves, en los que aparecen valles muy encajados con fuertes

gradientes.

Los aspectos estratigráficos a destacar son las variaciones de facies y espesores en

cortos espacios, continua resedimentación de materiales más antiguos en cuencas

sedimentarias más modernas, estructuras caóticas por una tectónica compleja y

plasticidad elevada de los materiales triásicos.

Como se muestra en las figuras 3 y 4, en el área de estudio aparecen las siguientes

formaciones:

8

• Calizas intrabioclásticas, oolíticas y margas con orbitolinas (Calizas intrabioclásticas, oolíticas y margas con orbitolinas (Calizas intrabioclásticas, oolíticas y margas con orbitolinas (Calizas intrabioclásticas, oolíticas y margas con orbitolinas (6). Cretácico. 6). Cretácico. 6). Cretácico. 6). Cretácico.

Estos materiales están bien estratificados y presentan grandes cúmulos de orbitolinas.

Su medio sedimentario es de alta energía, con aportes siliciclásticos procedentes del

continentes. Por otro lado, las margas están muy bioturbadas y abundan los nódulos

carbonatados y superficies encostradas.

• Margas blancas y niveles turbidíticos. FMargas blancas y niveles turbidíticos. FMargas blancas y niveles turbidíticos. FMargas blancas y niveles turbidíticos. Facies “Tap” (19). Mioceno medioacies “Tap” (19). Mioceno medioacies “Tap” (19). Mioceno medioacies “Tap” (19). Mioceno medio.

Las acumulaciones margosas rellenan las depresiones tectónicas producidas en el

Oligoceno y Mioceno. Son margas grises, mal estratificadas, nodulosas y desagregadas

de naturaleza arcillo-limosa.

• Terrazas: Cantos redondeados, arenas y arcillas (30). Pleistoceno superiorTerrazas: Cantos redondeados, arenas y arcillas (30). Pleistoceno superiorTerrazas: Cantos redondeados, arenas y arcillas (30). Pleistoceno superiorTerrazas: Cantos redondeados, arenas y arcillas (30). Pleistoceno superior----

Holoceno.Holoceno.Holoceno.Holoceno.

Están constituidas por cantos bien redondeados calcáreos con matriz arcillo-arenosa.

La proporción matriz/cantos es de 75%/25%. La secuencia de deposición es

granodecreciente con bases erosivas y superficies de reactivación. La potencia media

de estos materiales es de 2 m.

• Coluviones: Cantos angulosos con matriz arcilloColuviones: Cantos angulosos con matriz arcilloColuviones: Cantos angulosos con matriz arcilloColuviones: Cantos angulosos con matriz arcillo----arenosa (35). Holoceno.arenosa (35). Holoceno.arenosa (35). Holoceno.arenosa (35). Holoceno.

Estos depósitos se componen de cantos angulosos, deslizados de los relieves próximos

dentro de una matriz arcillosa sin cementar.

• Fondos de valle: Arcillas, limos y arenas con cantos sueltos (39). Holoceno.Fondos de valle: Arcillas, limos y arenas con cantos sueltos (39). Holoceno.Fondos de valle: Arcillas, limos y arenas con cantos sueltos (39). Holoceno.Fondos de valle: Arcillas, limos y arenas con cantos sueltos (39). Holoceno.

Son depósitos con aportes fluviales y de ladera. Están compuestos por limos y arcillas

rojizas que engloban cantos de calizas.

9

(6) Calizas intrabioclásticas oolíticas y margas con orbitolinas (19) Margas blancas y niveles turbidíticos “facies tap” (30) Terrazas: cantos redondeados, arenas y arcillas (35) Coluviones: cantos angulosos con matriz arcillo-arenosa (39) Fondos de valle: arcillas, limos y arenas con cantos sueltos

Figura 3: Mapa geológico de la zona.

FUENTE: Landinez et al (1994).

0 m 100 m

10

(6) Calizas intrabioclásticas oolíticas y margas con orbitolinas (19) Margas blancas y niveles turbidíticos “facies tap” (30) Terrazas: cantos redondeados, arenas y arcillas (35) Coluviones: cantos angulosos con matriz arcillo-arenosa (39) Fondos de valle: Arcillas, limos y arenas con cantos sueltos

Figura 4: Leyenda geológica.

FUENTE: Landidez et al (1994)

11

5.1.3 GEOLOGÍA LOCAL

En la parcela no aflora ninguna formación, están recubiertas por suelo edáfico y

rellenos artificiales.

Los materiales que aparecen en los sondeos, son arcillas rojizas y arcillas arenosas

ocres, correspondientes a la formación “fondos de valle: arcillas, limos y arenas con

cantos sueltos (39)”.

A muro, a unos 8 m de profundidad, se encuentran gravas arcillosas con cantos

redondeados, cuya descripción coincide con la de las “terrazas: cantos redondeados,

arenas y arcillas (30)”.

5.1.4 RIESGO SÍSMICO DE LA ZONA

El grado de sismicidad Según la NCSR-02 “Norma de Construcción Sismorresistente”

en Gata de Gorgos (Alicante), donde está ubicado el proyecto, tiene el siguiente valor:

Aceleración sísmica básica: XY/g = 0,06

Como la edificación es de normal importancia con pórticos bien arriostrados en todas

las direcciones, de menos de siete alturas y su valor de la aceleración sísmica básica

(XY/g) es menor a 0,08, no es obligatorio la aplicación de la NCSR-02.

5.25.25.25.2 DDDDATOS DE PARTIDAATOS DE PARTIDAATOS DE PARTIDAATOS DE PARTIDA

5.2.1 DESCRIPCIÓN DE LA VIVIENDA PROYECTADA

A continuación se muestran los datos proporcionados por el arquitecto del proyecto

antes del comienzo del estudio geotécnico.

12

Tabla 1: Datos del proyecto.

Nombre de la Obra Vivienda unifamiliar adosada Dirección de la Obra Avda. Les Sorts (UE1 Sorts, parcela R1.1) Población Gata de Gorgos Vivienda Vivienda adosada Nº de viviendas 1 Tipo de estructura Hormigón armado

Nº de plantas sobre rasante 3 Nº de plantas bajo rasante 0 Nº total de plantas 3 Superficie del solar 336,69 mP Superficie construida 219,90 mP Tipo de cimentación Zapatas aisladas Presión admisible de diseño 2 kg/cmP (196,2 kPa) (a la espera del geotécnico)

FUENTE: Caselles (2014).

Figura 5: Situación planta del proyecto.


N

0 m 20 m

13

Figura 6: Sección longitudinal anteproyecto de cimentación.


Figura 7: Sección transversal anteproyecto de cimentación.


5.2.2 TIPO DE CONSTRUCCIÓN Y GRUPO DE TERRENO

Dados los datos de inicio del proyecto y teniendo en cuenta la tabla 2, extraída del

Documento Básico de Seguridad Estructural SE-C Cimientos, la construcción a

realizarse es del tipo C-0 (3 plantas y superficie construida 219,90 mP).

Tabla 2: Tipos de construcción.

Tipo Descripción C-0 Construcciones de menos de 4 plantas y superficie construida inferior a 300 mP C-1 Otras construcciones de menos de 4 plantas C-2 Construcciones de entre 4 y 10 plantas C-3 Construcciones entre 11 y 20 plantas C-4 Conjuntos monumentales o singulares, o de más de 20 plantas

FUENTE: Documento Básico de Seguridad Estructural DB/SE-C Cimientos (2006).

0 m 5 m

0 m 5 m

14

Inicialmente, se considera el terreno como del grupo T-1, como se observa en la tabla

3, debido a que en la zona, las edificaciones tienen cimentación directa con elementos

aislados.

Tabla 3: Grupos de terreno.

Grupo Denominación Descripción T-1 Terrenos favorables Aquellos con poca variabilidad, y en los que la

práctica habitual en la zona es de cimentación directa mediante elementos aislados.

T-2 Terrenos intermedios Los que presentan variabilidad, o que en la zona no siempre se recurre a la misma solución de cimentación, o en los que se supone que tienen rellenos antrópicos de cierta relevancia, aunque probablemente no superen los 3 m.

T-3 Terrenos desfavorables Los que no pueden clasificarse en ninguno de los tipos anteriores. De forma especial se considerarán en este grupo los siguientes terrenos:

a. Suelos expansivos b. Suelos colapsables c. Suelos blandos o sueltos d. Terrenos kársticos en yesos o calizas e. Terrenos variables en cuanto a composición

y estado f. Rellenos antrópicos con espesores

superiores a 3 m g. Terrenos en zonas susceptibles de sufrir

deslizamientos h. Rocas volcánicas en coladas delgadas o con

cavidades i. Terrenos con desnivel superior a 15 ° j. Suelos residuales k. Terrenos de marismas


5.35.35.35.3 REQUISITOS PARA EL RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO.REQUISITOS PARA EL RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO.REQUISITOS PARA EL RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO.REQUISITOS PARA EL RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO.

Según el Documento Básico de Seguridad Estructural SE-C Cimientos, para realizar un

correcto reconocimiento geotécnico se deben de considerar los siguientes datos:

Tipo de construcción: C-0

Grupo de terreno: T-1

15

El número mínimo de puntos de reconocimiento: es tres. Al ser una construcción del

tipo C-0 y el grupo del terreno T-1, no es obligatorio que estos puntos se realicen

mediante sondeos. (Ver tabla 4).

Tabla 4: Número mínimo de sondeos mecánicos y porcentaje de sustitución por pruebas continuas de penetración.

Tipo de construcción

Nº mínimo de sondeos % de sustitución

T-1 T-2 T-1 T-2 C-0 - 1 - 66 C-1 1 2 70 50 C-2 2 3 70 50 C-3 3 3 50 40 C-4 3 3 40 30


Densidad y profundidad de reconocimiento: La distancia máxima entre los puntos de

reconocimiento es de 35 m y la profundidad de éstos es de 6 m, como se observa en la

tabla 5.

Tabla 5: Distancias máximas entre puntos de reconocimiento y profundidades orientativas.

Tipo de construcción

Grupo de terreno T-1 T-2

d\]^ (m) Prof (m) d\]^ (m) Prof (m) C-0, C-1 35 6 30 18

C-2 30 12 25 25 C-3 25 14 20 30 C-4 20 16 17 35


La profundidad planificada de los reconocimientos debe alcanzar la cota del terreno

por debajo de la cual no se desarrollarán asientos significativos por las cargas

transmitidas por el edificio al terreno. Esta profundidad es aquella en la que el

aumento neto de tensión en el terreno bajo el peso del edificio sea igual o inferior al

10% de la tensión efectiva vertical en dicha cota antes de la construcción del edificio.

16

Si se alcanza un nivel geotécnico resistente, la profundidad necesaria de

reconocimiento será de 2 m más 0,30 m por cada planta que tenga la construcción. En

el caso del proyecto la profundidad necesaria al alcanzar un nivel geotécnico resistente

sería 2,90 m.

*Nota: Inicialmente, se consideró el grupo de terreno como T-1, debido a que en la

zona las edificaciones tienen cimentación directa mediante elementos aislados. No

obstante, una vez realizadas las labores de campo, apareció un nivel de arcillas

expansivas, por lo que se complementaron dichas labores con un mayor número de

reconocimientos de campo.

Así pues, finalmente el tipo de construcción es C-0 y el grupo de terreno T-3, terrenos

desfavorables (suelos expansivos).

5555.4.4.4.4 EL PROBLEMA DE LAS ARCILLAS EXPANSIVASEL PROBLEMA DE LAS ARCILLAS EXPANSIVASEL PROBLEMA DE LAS ARCILLAS EXPANSIVASEL PROBLEMA DE LAS ARCILLAS EXPANSIVAS

Las arcillas expansivas, son suelos que experimentan cambios de volumen cuando

varía su humedad. Así, experimentan hinchamiento o retracción según su humedad

aumente o disminuya.

En estos suelos, el tamaño de partículas predominante es inferior a 2 µm y su

estructura mineralógica permite que absorban agua, produciéndose un cambio de

volumen significativo. El agua puede ser eliminada si hay un cambio de condiciones

(desecación o drenaje de las arcillas) lo que se traduce en una disminución de volumen

o retracción.

Este fenómeno se produce debido a que ciertos minerales de la arcilla, normalmente

los del grupo de las esmectitas, son capaces de modificar su estructura interna y su

distancia interlaminar al incorporar moléculas de agua, aumentado de volumen.

Los factores que influyen en los cambios de volumen de estos suelos son:

• Variaciones climáticas: producen la presencia de agua o la

misma.

• Vegetación: varían la humedad del terreno y pueden producir la desecación de

las arcillas, dando lugar a su retracción.

• Cambios hidrológicos: producidos por las acciones climáticas o variaciones en

el nivel freático de la zona de e

La problemática de la existencia de estos materiales en el subsuelo de una edificación

se debe a que someten a la estructura a movimientos

estructura.

Las estructuras más afectadas por problemas de expansividad de ar

ligeras con cimentación tipo losa, causando levantamientos en el centro de la losa y

asentamientos en los extremos. Este fenómeno se debe a que en el centro de las

edificaciones suele haber mayor humedad, debido a la falta de evapotranspirac

dicha zona, provocando desequilibrios en relación a los terrenos circundantes y

produciendo movimientos de humedad

circunstancia se acentúa en climas cálidos, ya que las zonas colindantes experimentan

un mayor calentamiento debido a la radiación solar.

Figura 8: Esquema de grietas en edificios por arcillas expansivas.

Por otra parte, las variaciones de humedad del terreno que producen la expansión y

retracción de las arcillas expansiv

anularse. La zona en la que se produce la variación de humedad se llama capa activa.

Esta capa en suelos compactos tiene un espesor aproximado de 2 m a 3 m.

Variaciones climáticas: producen la presencia de agua o la

Vegetación: varían la humedad del terreno y pueden producir la desecación de

las arcillas, dando lugar a su retracción.

Cambios hidrológicos: producidos por las acciones climáticas o variaciones en

el nivel freático de la zona de estudio.


se debe a que someten a la estructura a movimientos verticales inadmisibles para la

Las estructuras más afectadas por problemas de expansividad de ar



edificaciones suele haber mayor humedad, debido a la falta de evapotranspirac


produciendo movimientos de humedad, como se aprecia en la figura 8


alentamiento debido a la radiación solar.

: Esquema de grietas en edificios por arcillas expansivas.

FUENTE: Ayala et al (1986)


retracción de las arcillas expansivas disminuyen con la profundidad hasta llegar a



17

Variaciones climáticas: producen la presencia de agua o la evaporación de la

Vegetación: varían la humedad del terreno y pueden producir la desecación de

Cambios hidrológicos: producidos por las acciones climáticas o variaciones en


verticales inadmisibles para la

Las estructuras más afectadas por problemas de expansividad de arcillas son las



edificaciones suele haber mayor humedad, debido a la falta de evapotranspiración en


como se aprecia en la figura 8. Esta


: Esquema de grietas en edificios por arcillas expansivas.


as disminuyen con la profundidad hasta llegar a



18

En la práctica, el principal indicio de que las arcillas encontradas son expansivas,

aparte de su adherencia cuando se mojan; lo da el ensayo de laboratorio del límite

líquido (wb), el cual, si proporciona valores de 50 o superiores, se pasa a analizar más

detenidamente dicha arcilla mediante los ensayos de expansividad. Estos ensayos

forman parte de las técnicas directas de los métodos más usuales de identificación y

evaluación de suelos expansivos. En la figura 9 se muestran las técnicas utilizadas

posteriormente en el proyecto.

Figura 9: Métodos de identificación y evaluación de suelos expansivos.

FUENTE: Ayala et al (1986)

El terreno de la zona de la parcela del proyecto, se llama comúnmente “aiguamoll”,

refiriéndose a una zona arcillosa de humedales, en la cual no se edificaba antiguamente

debido a esta circunstancia. No obstante, algunas edificaciones construidas revelan

patologías debidas a la expansividad (Figura 10).

19

Figura 10: Fotografías de grietas en edificios cercanos a la parcela del proyecto.


5.55.55.55.5 RECONOCRECONOCRECONOCRECONOCIMIENTOS DE CAMPOIMIENTOS DE CAMPOIMIENTOS DE CAMPOIMIENTOS DE CAMPO

5.5.1 INTRODUCCIÓN

Para reconocer el terreno, se realizaron los siguientes trabajos de prospección:

• Sondeos mecánicos: 2 sondeos a rotación con extracción continua de testigo.

• Pruebas continuas de penetración dinámica tipo DPSH: 2 ensayos.

En la figura 11 se muestra la situación de las labores de campo realizadas en la parcela.

20

ESCALA GRAFICA

S

S1

S2

Sondeo

P

P1

P2

Penetrometro

0 10 m

AVD

A. L

ES

SO

RT

S

Figura 11: Plano de situación puntos de reconocimiento.


Los registros estratigráficos de los sondeos y los registros de las penetraciones

dinámicas se muestran en el Anexo C y Anexo D respectivamente. Las actas de los

sondeos están expuestas en el Anexo F.

5.5.2 SONDEOS MECÁNICOS

Los sondeos mecánicos son perforaciones de diámetro y profundidad variable, que

permiten reconocer la naturaleza y localización de los diferentes niveles geotécnicos

del terreno, extraer muestras inalteradas y realizar ensayos “in situ” a diferentes

profundidades.

Se ha empleado una máquina de sondeos marca Rosan PS 30, montada sobre camión

Mitsubishi 744 B. La sonda tiene cabezal pasante y retenedor doble, velocidad variable

de 0 a 800 r.p.m. desde el cuadro de mandos y un par máximo de 650 kg m. El empuje

hidráulico es de 0 a 4000 kg. La unidad de golpeo automático ML-60 cumple las

normas NI de la SINFE para ensayos de penetración estándar (SPT). Se utilizó la

batería simple de 101 mm y 86 mm de diámetros de perforación con coronas de widia.

21

En un principio, se realizó un sondeo mecánico a rotación con extracción continua (S1)

de profundidad 6 m. Posteriormente, tras analizar en laboratorio las muestras de

arcillas, se determinó que éstas eran expansivas, por lo que se llevó a cabo otro sondeo

(S2) de 9 m de profundidad para realizar un estudio más exhaustivo del terreno.

En ambos sondeos se realizaron ensayos de penetración estándar (SPT) (UNE

103800). Esta prueba se realiza en el interior del sondeo durante la perforación.

Permite obtener el valor “N” de resistencia a la penetración que posteriormente se

correlaciona con distintos parámetros geotécnicos.

El ensayo de penetración estándar (SPT) consiste en introducir un tubo tomamuestras

de pared delgada mediante golpeo con una maza de 63,5 kg cayendo libremente a 0,76

m de altitud sobre la cabeza de golpeo. La longitud de profundidad total a hincar es de

60 cm, contando el número de golpes necesarios para introducir cada tramo de 15 cm.

El resultado del ensayo (Ncde) es la suma de golpes necesarios para hincar el

tomamuestras los 30 cm centrales. En las tablas 6 y 7 se muestran los resultados de

dichos ensayos.

Tabla 6: Resultado de los ensayos de penetración dinámica (SPT) del sondeo S1.

ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (SPT). Sondeo S1 Profundidad (m) Golpes/15cm Ncde Observaciones

1,30-1,90 9 12 14 16 26 Arcillas rojizas

3,00-3,60 10 13 16 22 29 Arcillas ocres con

nódulos


Tabla 7: Resultado de los ensayos de penetración dinámica (SPT) del sondeo S2.

ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (SPT). Sondeo S2 Profundidad (m) Golpes/15cm Ncde Observaciones

7,50-8,10 3 5 5 6 10 Gravas arcillosas

con cantos


A continuación, en la tabla 8, se muestran el grado de consistencia de los suelos según

los resultados del ensayo de penetración estándar SPT.

22

Tabla 8: Correlación entre la resistencia a la penetración y las propiedades de los suelos a partir de la prueba de penetración estándar.

Consistencia de las arcillas Clasificación Ncde Muy blanda < 2

Blanda 2 – 4 Media 4 – 8 Firme 8 – 15

Muy firme 15 - 30 Dura >30

FUENTE: Peck et al (1982).

Por otro lado, se extrajeron muestras inalteradas del sondeo S2. En la tabla 9 se detalla

la profundidad, el número de golpes necesarios para introducir el tubo tomamuestras

y el tipo material de la muestra obtenida. El procedimiento es similar a los ensayos de

penetración dinámica (SPT), pero el material inalterado se extrae en tubos de PVC, que

posteriormente se sellan para conservar todas las propiedades del suelo.

Tabla 9: Obtención de muestras inalteradas en el sondeo S2.

EXTRACCIÓN MUESTRA INALTERADA. Sondeo S2 Profundidad (m) Golpes/15cm Observaciones

1,20-1,80 12 17 21 23 Arcillas rojizas 3,30-3,90 11 15 16 20 Arcillas arenosas ocres 4,80-5,40 8 11 13 15 Arcillas arenosas ocres 6,00-6,60 8 11 13 15 Arcillas arenosas ocres


5.5.3 PRUEBAS CONTINUAS DE PENETRACIÓN DINÁMICA TIPO DPSH

Los ensayos de penetración dinámicos permiten estimar la resistencia a la penetración

de los suelos en función de la profundidad. El ensayo de penetración dinámica tipo

DPSH (Deep Probing Super Heavy) consiste en hincar en el terreno una puntaza

metálica mediante golpeo con una maza. La maza, de masa 63,5 kg, cae libremente

desde una altura de 0,75 m. Se registran los golpeos necesarios para que la puntaza se

introduzca 20 cm (NPi).

23

La máquina utilizada para estas pruebas fue de nuevo la de sondeos ROSAN, cuya

descripción se detalla en el apartado 6.1. El ensayo se ejecuta siguiendo la norma UNE

103-801-94.

Se realizaron dos ensayos de penetración dinámica tipo DPSH, de 6 m de profundidad

cada uno, denominados P1 y P2.

5.5.4 NIVEL FREÁTICO

A la profundidad estudiada, en los puntos de reconocimiento, no se ha detectado el

nivel freático.

5.65.65.65.6 ENSAYOS DE LABORATORIOENSAYOS DE LABORATORIOENSAYOS DE LABORATORIOENSAYOS DE LABORATORIO

Se han realizado los siguientes ensayos de las muestras obtenidas en los sondeos S1 y

S2 para caracterizar geotécnicamente los materiales presentes en el subsuelo del

proyecto. Los resultados de dichos ensayos se muestran en el Anexo F.

Tabla 10: Ensayos de laboratorio realizados.

Nº de ensayos

Propiedad Ensayo Norma

7 Identificación Granulometría por tamizado UNE 103-101 7 Identificación Límite líquido UNE 103-103 7 Identificación Límite plástico UNE 103-104 6 Estado Humedad natural UNE 103-300 6 Estado Peso específico aparente UNE 103-301 5 Resistencia Compresión simple UNE 103-400 1 Resistencia Corte directo (CD) UNE 103-401 2 Expansividad Presión de hinchamiento en edómetro UNE 103-602 2 Expansividad Hinchamiento libre en edómetro UNE 103-601 1 Expansividad Ensayo Lambe UNE 103-600

3 Químicos Determinación del contenido de ión sulfato

UNE 83.963


24

Granulometría por tamizadoGranulometría por tamizadoGranulometría por tamizadoGranulometría por tamizado: método que determina el porcentaje en peso de los

diferentes tamaños de partícula de un suelo mediante tamizado de la muestra.

Límite líquidoLímite líquidoLímite líquidoLímite líquido: es el contenido de humedad de la muestra para que pase del estado

plástico al líquido. Se obtiene la humedad del suelo amasado con agua y colocado en la

Cuchara de Casagrande cuando se unen los extremos de un surco previamente

realizado a la muestra tras 25 golpes de la Cuchara a una velocidad de 2 golpes por

segundo.

Límite plásticoLímite plásticoLímite plásticoLímite plástico: es el contenido de humedad para el cual, los suelos cohesivos pasan de

un estado semi-sólido a un estado plástico. Se obtiene la humedad más baja con la que

un cilindro de muestra se resquebraja.

Humedad naturalHumedad naturalHumedad naturalHumedad natural: determinación de la humedad de un suelo mediante secado en

estufa. La humedad se expresa en tanto por ciento entre la masa de agua inicial y la

masa de suelo final.

Peso específico aparentePeso específico aparentePeso específico aparentePeso específico aparente: determinación de la densidad de un suelo mediante la masa y

el volumen de este, hallados en laboratorio con una muestra parafinada.

Compresión simple:Compresión simple:Compresión simple:Compresión simple: determinación de la resistencia a la compresión (qj) de una

muestra sometiéndola a un esfuerzo de compresión.

Corte directoCorte directoCorte directoCorte directo consolidadoconsolidadoconsolidadoconsolidado yyyy ddddrenado (CD)renado (CD)renado (CD)renado (CD):::: determinación de los parámetros de

cohesión efectiva (c’) y ángulo de rozamiento interno efectivo (ϕ’) sometiendo a una

muestra previamente consolidada a esfuerzo cortante, permitiendo el drenaje del

suelo.

Presión de hinchamientoPresión de hinchamientoPresión de hinchamientoPresión de hinchamiento en edómetroen edómetroen edómetroen edómetro: determinación de la presión de hinchamiento

vertical necesaria para que una probeta no experimente cambio de volumen cuando

está inundada de agua.

Hinchamiento libre en edómetroHinchamiento libre en edómetroHinchamiento libre en edómetroHinchamiento libre en edómetro: determinación del porcentaje de incremento de

altura que se produce en un suelo, cuando se somete al mismo, a una determinada

presión con la muestra inundada.

25

Ensayo LambeEnsayo LambeEnsayo LambeEnsayo Lambe: proporciona la presión que ejerce el suelo (remoldeado) al humectarse

en el interior de un molde y sometido al peso de un pistón calibrado. A partir de este

ensayo se obtiene el cambio potencial de volumen (C.P.V.) y el índice de hinchamiento

(I.E.).

Determinación del contenido de iDeterminación del contenido de iDeterminación del contenido de iDeterminación del contenido de ión sulfatoón sulfatoón sulfatoón sulfato: determinación del contenido de iones

sulfato en los suelos que estarán en contacto con hormigón endurecido. Mide la

agresividad del suelo al hormigón, ya que si reaccionan, se pueden formar compuestos

expansivos.

5.75.75.75.7 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DEL TERRENOCARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DEL TERRENOCARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DEL TERRENOCARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DEL TERRENO

5.7.1 UNIDADES GEOTÉCNICAS

A partir del reconocimiento de campo, así como los resultados de los ensayos de

laboratorio, se han definido los siguientes niveles geotécnicos. En el anexo B se puede

observar el perfil geotécnico de los mismos.

En la figura 12 se muestra el corte geológico en el que se representan los diferentes

niveles geotécnicos.

26

S2 P1 S1 P2

-10 m

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

020 40 60 80 20 40 60 80

SUELO EDÁFIC0-VEGETAL MARRÓN

ARCILLAS OCRES CON NÓDULOS

GRAVAS ARCILLOSAS

UNIDADES GEOTECNICAS

ARCILLAS MARRÓN-ROJIZAS EXPANSIVAS

0

1

1 1

0

0 0

2

2 2

3

3

Figura 12: Corte geológico.


NIVEL 0: Suelo edáficoNIVEL 0: Suelo edáficoNIVEL 0: Suelo edáficoNIVEL 0: Suelo edáfico----vegetal marrón.vegetal marrón.vegetal marrón.vegetal marrón.

De 0,0 m a 1,1 m de profundidad a partir de la rasante del terreno aparecen rellenos y

suelo edáfico marrón con algunos cantos y restos de raíces. Se trata de un suelo de

bancal, el cual no es aceptable para realizar la cimentación de la edificación.

NIVEL 1NIVEL 1NIVEL 1NIVEL 1: Arcillas marrón: Arcillas marrón: Arcillas marrón: Arcillas marrón----rojizasrojizasrojizasrojizas expansivas.expansivas.expansivas.expansivas.

A partir de 0,9 m - 1,1 m de profundidad desde la superficie de la parcela, aparece una

capa con un espesor de 1,30 m a 1,50 m. Se trata de unas arcillas de color marrón-

rojizo con algún canto disperso y con una consistencia dura. Al dar el límite líquido de

la muestra ensayada del sondeo S1, un valor de 50, y clasificándola como arcilla de alta

plasticidad (CH), se le realizaron los ensayos de expansividad, ya que las arcillas con

plasticidad elevada suelen ser expansivas.

0 m 5 m

27

A partir de los ensayos realizados y el análisis de los resultados de los mismos, se

estudia la expansividad de las arcillas de este nivel, el cual se muestra en el apartado

5.7.2 del proyecto. El resultado del análisis de expansividad indica que el grado de

expansividad de las arcillas marrón-rojizas es de III, expansividad potencial media a

alta.

La tabla 11 resume los datos de los resultados de laboratorio de las muestras

analizadas de este nivel. Las actas de dichos informes se incluyen en el Anexo F, actas

de laboratorio. En la tabla se indican las profundidades a las que fueron tomadas las

muestras.

Tabla 11: Propiedades de las arcillas firmes expansivas.

Sondeo/Muestra S1/M1 S2/M1 S2/M2

Profundidad (m) 1,20 – 2,2 1,2 – 1,8 2,00 – 2,40

Clasificación S.U.C.S. CH CL CH

Gravas (%) 3 2 0

Arena (%) 11 9 9

Finos <200 UNE (%) 86 89 91

Límite líquido: wb 50 46,2 53,5

Límite plástico: wm 22,1 21,6 22,6

Índice de plasticidad: IP 27,9 24,6 30,9

Dens. aparente: γ (g/cmn) 2,05 1,97 2,02 ----

Humedad natural: w (%) 17,0 14,4 17,7 ----

Resistencia compresión simple: qu (kPa) --- 885 1095 ----

Cambio potencial de volumen: C.P.V 3,6 ---- ----

Índice de hinchamiento: IE (kPa) 140 --- ----

Presión de hinchamiento (kPa) 250 230 ----

Hinchamiento libre (%) 3,05 1,80 ----

Sulfatos (mg/kg) 22,46 ---- ----


Los resultados de los análisis granulométricos realizados para las muestras de este

nivel se representan en la figura 13. Como se observa, las curvas están agrupadas en la

parte superior del gráfico, con un porcentaje en finos mayor del 80 %, lo que se

traduce en que el material ensayado tiene un gran porcentaje de finos constante en

todo su espesor.

Figura 1

Los análisis granulométricos dieron valores de 86 %, 89 % y 91 % de finos, lo que

significa que dichos porcentajes en masa de la muestra ensaya

tamiz nº 200. Al ser estos porcentajes mayores del 50 %, según la clasificación

unificada de Casagrande, son suelos de grano fino.

Los límites líquidos (wb) de las muestras son 50, 46,2 y 53,5, estando dichos valores en

la frontera entre las arcillas de baja o media plasticidad (CL) y las de elevada

plasticidad (CH). Al ser las arcillas inorgánicas de alta plasticidad (CH) susceptibles de

causar problemas geotécnicos, se optó por clasificar a las arcillas analizadas como de

este grupo, arcillas de alta plasticidad (CH).

Los límites plásticos (wm)

(IP) se obtiene mediante la expresión IP =

y los límites plásticos de las

plasticidad de 27,9, 24,6 y 30,9.

Figura 13: Huso granulométrico del Nivel 1. FUENTE: Elaboración propia.


significa que dichos porcentajes en masa de la muestra ensayada han pasado por el



de las muestras son 50, 46,2 y 53,5, estando dichos valores en

entre las arcillas de baja o media plasticidad (CL) y las de elevada



o, arcillas de alta plasticidad (CH).

obtenidos fueron 22,1, 21,6 y 22,6. El índice de plasticidad

(IP) se obtiene mediante la expresión IP = wb - wm. Con los datos de los límites líquidos

y los límites plásticos de las muestras, nos dan unos valores de los índices de

plasticidad de 27,9, 24,6 y 30,9.

28


da han pasado por el


de las muestras son 50, 46,2 y 53,5, estando dichos valores en

entre las arcillas de baja o media plasticidad (CL) y las de elevada




. Con los datos de los límites líquidos

muestras, nos dan unos valores de los índices de

29

La consistencia de la muestra es dura, tal y como se muestra en la tabla 12 al observar

los valores obtenidos en los ensayos de resistencia a la compresión simple. Dichos

valores son 885 kPa y 1095 kPa. Igualmente las densidades aparentes con valores 2,05

g/cmn, 1,97 g/cmn y 2,02 g/cmn, revelan la misma consistencia (dura) según la tabla

13.

Tabla 12: Clasificación de la consistencia de los suelos cohesivos a partir de la resistencia a compresión simple (qu).

Consistencia de los suelos cohesivos qu (kPa) Muy blanda < 25

Blanda 25 50 Media 50 – 100 Firme 100 – 200

Muy firme 200 – 400 Dura >400

FUENTE: NTE/ Cimentaciones Estudios Geotécnicos CEG (1975).

Tabla 13: Clasificación de la consistencia de las arcillas a partir de la densidad aparente γ.

Consistencia Densidad aparente: γ (g/cmn) Suave 1,60 Baja 1,70

Media 1,80 Alta 1,90 Dura 2,05

FUENTE: BS 5930 (1981).

Respecto a la valoración de los ensayos para la determinación de la expansividad de

este nivel, se comentan en el apartado 5.7.4.

Introduciendo los datos del límite líquido e índice de plasticidad de cada muestra en el

ábaco de Casagrande (figura 14), se clasifican las mismas mediante el sistema S.U.C.S.

Figura 14: Clasificación S.U.C.S. de las arcillas rojizas expansivas media

Los resultados de los dos ensayos de penetración dinámica continua DPSH son muy

similares. Analizando el ensayo P2 (

geotécnico prácticamente no varían. A

los rellenos superficiales, obtenemos valores

muestra un grado de consistencia homogéneo.

lasificación S.U.C.S. de las arcillas rojizas expansivas mediaCasagrande.

FUENTE: ASTM D2487-11.


similares. Analizando el ensayo P2 (figura 15) se observa que los valores de este nivel

geotécnico prácticamente no varían. Así, hasta 2,4 m de profundidad y por debajo de

los rellenos superficiales, obtenemos valores del orden de 11 golpes/20

muestra un grado de consistencia homogéneo.

30

lasificación S.U.C.S. de las arcillas rojizas expansivas mediante el ábaco de


) se observa que los valores de este nivel

sí, hasta 2,4 m de profundidad y por debajo de

del orden de 11 golpes/20 cm, lo que

31

Figura 15: Gráfico ensayo de penetración dinámica DPSH P2. FUENTE: Elaboración propia.

NIVEL 2: Arcillas ocres con nódulos.NIVEL 2: Arcillas ocres con nódulos.NIVEL 2: Arcillas ocres con nódulos.NIVEL 2: Arcillas ocres con nódulos.

A una profundidad de 2,40 m desde la rasante del terreno, con un espesor aproximado

de 6 m se encuentran unas arcillas arenosas ocres con abundantes nódulos a techo y

con un tramo arenoso hacia muro. Se clasifican mediante el sistema S.U.C.S como

arcillas de baja plasticidad (CL) y presentan una consistencia firme.

La tabla 14 resume los datos de los resultados de laboratorio de las muestras

analizadas de este nivel. Las actas de dichos informes se incluyen en el Anexo F, actas

de laboratorio. En la tabla se indican las profundidades a las que fueron tomadas las

muestras.

32

Tabla 14: Propiedades de las arcillas ocres con nódulos.

Sondeo/Muestra S1/M2 S2/M3 S2/M4 S2/M5 S2/M6 Profundidad (m) 2,6 – 3,6 2,5 – 3,0 3,3 – 3,9 4,3 – 5,4 5,6 - 6,6 Clasificación S.U.C.S. CL CL ---- CL CL Gravas (%) 2 15 ---- 1 2 Arena (%) 18 22 ---- 19 15 Finos <200 UNE 80 63 ---- 80 83 Límite líquido: wb 27,2 40,9 ---- 26,5 27,9

Límite plástico: wm 18,3 19,4 ---- 16,8 18,3

Índice de plasticidad: IP 8,9 21,5 ---- 9,7 9,6

Dens. aparente: γ (g/cmn) ---- ---- 1,92 1,96 2,00

Humedad natural: w (%) ---- ---- 14,2 15,8 19,2

Resist. compresión simple: qu (kPa) ---- ---- 130 120 175

Cohesión efectiva: c’ (kPa) ---- ---- ---- 0 ---- Ángulo de rozamiento interno efectivo: ϕ’ (°)

---- ---- ---- 32 ----

Sulfatos (mg/kg) 30,78 25,79 ---- ----


Los resultados de los análisis granulométricos realizados para las muestras de este

nivel se representan en la figura 16. Se puede observar que la curva granulométrica de

la muestra S2M3 (roja) se desvía del resto de curvas, indicando que el material es más

arenoso que el resto de las muestras ensayadas, cuyas partículas son más finas. Esta

muestra fue tomada a menor profundidad que las demás, lo que indica que a techo del

nivel, el material es más arenoso.

Figura

Los análisis granulométricos dieron valores de 80 %, 63 %, y 83 % de finos, lo que

significa que dichos porcentajes en masa de la muest



Los límites líquidos (wb) de las muestras son

valores en el grupo de las arcillas arenosas inorgánicas de plasticidad baja o media

(CL).

Los límites plásticos (wm)

(IP) se obtiene mediante la expresión IP =


plasticidad de 8,9, 21,5, 9,7 y 9,6

Figura 16: Huso granulométrico del Nivel 2. FUENTE: Elaboración propia.


significa que dichos porcentajes en masa de la muestra ensayada han pasado por el



de las muestras son 27,2, 40,9, 26,5 y 27,9

en el grupo de las arcillas arenosas inorgánicas de plasticidad baja o media


(IP) se obtiene mediante la expresión IP = wb - wm. Con los datos de los lí


8,9, 21,5, 9,7 y 9,6

33


ra ensayada han pasado por el


27,2, 40,9, 26,5 y 27,9 estando dichos

en el grupo de las arcillas arenosas inorgánicas de plasticidad baja o media

. El índice de plasticidad

. Con los datos de los límites líquidos


34

La consistencia de la muestra es firme, tal y como se muestra en la tabla 15 al observar

los valores obtenidos en los ensayos de resistencia a la compresión simple. Dichos

valores son 130 kPa, 120 kPa y 175 kPa. Igualmente, las densidades aparentes con

valores 1,92 g/cmn, 1,96 g/cmn y 2,00 g/cmn, revelan la misma consistencia (alta)

según la tabla 16.

Tabla 15: Clasificación de la consistencia de los suelos cohesivos a partir de la resistencia a compresión simple (qu).

Consistencia de los suelos cohesivos qu (kPa) Muy blanda < 25

Blanda 25 50 Media 50 – 100 Firme 100 – 200

Muy firme 200 – 400 Dura >400

FUENTE: NTE/ Cimentaciones Estudios Geotécnicos CEG (1975).

Tabla 16: Clasificación de la consistencia de las arcillas a partir de la densidad aparente γ.

Consistencia Densidad aparente: γ (g/cmn) Suave 1,60 Baja 1,70

Media 1,80 Alta 1,90 Dura 2,05

FUENTE: BS 5930 (1981).

35

La gráfica de la figura 17, obtenida a partir del ensayo de corte directo consolidado

drenado (CD), representa la tensión tangencial máxima alcanzada para una tensión

normal aplicada. En este caso, se han aplicado tensiones normales de 100 kPa, 200 kPa

y 300 kPa. Mediante la representación de la línea de tendencia de estos puntos, se

obtiene la cohesión efectiva (c’) y el ángulo de rozamiento interno efectivo (ϕ’). La

cohesión efectiva es el valor resultante de la intersección de la línea de tendencia con

el eje de ordenadas. El ángulo de rozamiento interno efectivo es aquel que forma la

recta con la horizontal. Si se prolonga la recta de la gráfica, esta pasa por el origen de

los ejes. Siendo por tanto c’ = 0 kPa, resultado que concuerda para unas arcillas

normalmente consolidadas, es decir, no han soportado mayor presión que la presión

ejercida por el terreno que hay encima de ellas. Por otra parte, el rozamiento de 32 °

concuerda con unas arcillas algo arenosas.

Figura 17: Resultado del corte directo consolidado drenado (CD) de las arcillas ocres

del Nivel 2. FUENTE: Elaboración propia.

Introduciendo los datos del límite líquido e índice de plasticidad de cada muestra en el

ábaco de Casagrande (figura 18), se clasifican las mismas mediante el sistema S.U.C.S.

Figura 18: Clasificación S.U.C.S. de las arcillas

El ensayo de penetración dinámica DPSH (figura 1

valores más elevados a techo. Estos valores, se interpretan como que

presencia de mayor porcentaje de arenas, e incluso algún nódulo disperso, como se

aprecia en la curva granulométrica del ensayo S2M3 y observado en los testigos de los

sondeos. A partir de cierta profundidad, este n

homogénea, con alto contenido en partículas finas y su consistencia refleja valores

homogéneos.

ación S.U.C.S. de las arcillas ocres con nódulos mediante el ábaco de Casagrande.

FUENTE: ATSM D2487-11.

tración dinámica DPSH (figura 19), para este nivel, muestra unos

valores más elevados a techo. Estos valores, se interpretan como que



ir de cierta profundidad, este nivel tiene una granulome


36

mediante el ábaco de

), para este nivel, muestra unos

valores más elevados a techo. Estos valores, se interpretan como que son debidos a la



ivel tiene una granulometría más


37

Figura 19: Gráfico ensayo de penetración dinámica DPSH P2. FUENTE: Elaboración propia.

NIVEL 3: Gravas arcillosas.NIVEL 3: Gravas arcillosas.NIVEL 3: Gravas arcillosas.NIVEL 3: Gravas arcillosas.

Por debajo de las arcillas ocres, a unos 8 m de profundidad desde la superficie,

aparecen unas gravas arcillosas firmes clastosoportadas con los cantos bien

redondeados. Este nivel se observa en el sondeo S2 a una profundidad 8,3 m y se

extiende hasta los 9 m, el final del sondeo.

38

5.7.2 ANÁLISIS DE EXPANSIVIDAD DE LAS ARCILLAS DEL NIVEL 1

Como se ha dicho antes, al ensayar la muestra M1 del sondeo S1, los valores del límite

líquido indicaron un posible elevado grado de plasticidad de las arcillas marrón-rojizas

(Nivel 1), por lo que se procedió a realizar otro sondeo (S2) para obtener más datos

geotécnicos sobre dicho nivel. En la tabla 11 se muestran dichos resultados para cada

muestra ensayada. Por otro lado, en la tabla 17, se refleja la media de los resultados de

los ensayos y se relacionan con el grado de expansividad y los valores medios de los

parámetros geotécnicos esperados.

Tabla 17: Grado de expansividad, valores medios de parámetros geotécnicos y resultado de ensayos.

Grado I II III IV Resultados del

laboratorio Expansividad Baja Baja a Media

Media a Alta

Muy alta

Finos (%) < 30 30-60 60-95 >95 89 Límite líquido <35 35-50 50-65 >65 49,9

Índice Lambe (kPa) <80 80-150 150-230 >230 140 Presión de

hinchamiento (kPa) <25 25-125 125-300 >300 240

Hinchamiento libre (%) <1 1-4 4-10 >10 2,43

FUENTE: González et al (2004).

El porcentaje de finos de las arcillas marrón-rojizas varía entre 86 % y 91 %, siendo su

media aritmética de 89 %, indicando un grado de expansividad III.

Los valores del límite líquido de las muestras ensayadas del Nivel geotécnico 1 están

entre 46,2 y 53,5, siendo la media de los valores de 49,9, mostrando un grado de

expansividad entre II y III.

Por otro lado, el resultado del ensayo Lambe es de 140 kPa, clasificando el grado de

expansividad de la arcilla de III.

Con la presión de hinchamiento, se obtuvieron valores de 250 kPa y 230 kPa. Con 240

kPa de valor medio, el grado de expansividad reflejado es III.

39

El hinchamiento libre de las arcillas está comprendido entre 3,05 % y 1,80 %, siendo la

media aritmética de los porcentajes 2,43 % y clasificando a las mismas como de grado

II.

La conclusión obtenida del análisis de la tabla 17 indica que la expansividad la expansividad la expansividad la expansividad potenciapotenciapotenciapotenciallll

de las arcillas marrónde las arcillas marrónde las arcillas marrónde las arcillas marrón----rojizas del rojizas del rojizas del rojizas del NNNNivel 1 es mediaivel 1 es mediaivel 1 es mediaivel 1 es media a altaa altaa altaa alta, con una expansividad de grado

III.

Otro dato interesante, es saber si hay tendencia a la retracción. En las arcillas de alta

plasticidad, existe el índice de fluidez, si el índice es mayor o igual a 0,2, no existe

retracción.

Índice de fluidez=opoq

rd

donde:

w: humedad natural de la muestra en porcentaje;

wm: valor del límite plástico de la muestra;

IP: índice de plasticidad de la muestra.

El índice de fluidez para las arcillas rojizas expansivas del Nivel 1 es de 0,098, por lo

que hay tendencia a la retracción de dichas arcillas.

5.7.3 TABLA RESUMEN DE DATOS DE LOS ENSAYOS

En la tabla 18 se muestran las medias de los resultados de los ensayos de laboratorio.

Posteriormente, en el apartado 5.9, se calcularán diferentes parámetros tomando los

datos de esta tabla.

40

Tabla 18: Resumen resultado de los ensayos de laboratorio.

Nivel 1 Nivel 2 Clasificación S.U.C.S. CH CL Límite líquido: wb 49,9 30,6 Límite plástico: wm 22,1 18,2 Índice de plasticidad: IP 27,8 12,4 Dens. aparente: γ (kN/mn) 20,1 19,6 Humedad natural: w (%) 16,4 16,4 Resistencia compresión simple: qu (kPa) 975 141,67 *Resistencia al corte sin drenaje: Cu (kPa) 487,50 70,83 Cohesión efectiva: c’ (kPa) ---- 0 Ángulo de rozamiento interno efectivo: ϕ’ (°) ---- 32 Presión de hinchamiento (kPa) 240 ---- Hinchamiento libre (%) 2,43 ---- Sulfatos (mg/kg) 22,46 28,28


*La resistencia al corte sin drenaje (Cu), es la mitad de la resistencia a compresión

simple (qj).

Cj =qj

2

5.85.85.85.8 POSIBLES POSIBLES POSIBLES POSIBLES SOLUCIONES DE CIMENTACIÓNSOLUCIONES DE CIMENTACIÓNSOLUCIONES DE CIMENTACIÓNSOLUCIONES DE CIMENTACIÓN

5.8.1 PLANTEAMIENTO DE LOS DISTINTOS TIPOS DE CIMENTACIÓN

La elección de la solución de cimentación depende de diversos parámetros, varios de

los cuales se exponen en la figura 20.

41

Figura 20: Selección del tipo de cimentación en función del tipo del terreno y sus propiedades resistentes.

FUENTE: Rodríguez et al (1982).

Mediante el reconocimiento geotécnico del subsuelo de la parcela y los resultados de

las pruebas y ensayos de laboratorio, se clasificaron los posibles niveles de apoyo

como cohesivos, cuyas resistencias son medias y las consistencias firme y dura, lo que

indica una deformabilidad baja.

42

Debido a la presencia de las arcillas marrón-rojizas de expansividad media a alta

(Nivel 1) a una profundidad aproximada de 1 m y con un espesor de 1,30 m a 1,5 m, las

posibles soluciones son las cimentaciones especiales para terrenos expansivos. Esos

tipos de cimentación se muestran en la figura 21. A continuación se analizarán dichas

posibilidades.

Figura 21: Posibles soluciones de cimentación en suelos expansivos. FUENTE: González et al (2004).

La cimentación mediante pilotaje, es recomendable cuando la zona activa del terreno

expansivo es mayor a 4 m de espesor, siendo la solución de mayor coste económico.

La solución mediante sustitución del terreno, requiere un control exhaustivo de los

materiales a utilizar y de su puesta en obra, elevando así sus costes económicos

respecto a la cimentación por pozos.

Técnicamente se planteó la solución de realizar un sótano, excavando el terreno hasta

los 3 m de profundidad desde la superficie, lo que salvaría el problema de las arcillas

expansivas, pero fue descartado por el cliente debido a motivos económicos.

43

La cimentación mediante pozos parece ser la más adecuada al problema del proyecto.

Por un lado, la capa de arcillas marrón-rojizas expansivas (Nivel 1) es somera y tiene

un espesor relativamente pequeño. El nivel inferior, de arcillas ocres con nódulos

(Nivel 2), se sitúa a una profundidad de 2,4 m desde la superficie, su espesor medio es

de 6 m y sus características geotécnicas son aptas para cimentar sobre el mismo,

convirtiendo a dicho terreno en adecuado para este tipo de solución de cimentación.

Los pozos de cimentación se realizan cuando el terreno lo permite, como es el caso, y

su ejecución es ventajosa respecto a otras soluciones Por todo lo dicho anteriormente,

esta es la solución más adecuada para la cimentación del edificio.

Los pozos de cimentación suelen construirse de dos formas diferentes. En la figura 22

se muestran las secciones de esos tipos.

• Tipo 1: se rellena con hormigón “pobre” u hormigón con cal la excavación,

desde la cota de apoyo, atravesando la capa de arcillas expansivas. Encima del

relleno, se dispone la verdadera zapata, sobre la que se apoya el forjado

estructural aislándole del terreno (creando una cámara de aire o “cámara

bufa”). De esta forma, las cargas del edificio son transmitidas al nivel de apoyo

(Nivel 2). Para realizar los cálculos de los estados límite últimos y de servicio,

estos se harán sobre el plano de apoyo de la cimentación, añadiendo la masa de

la columna de hormigón a las cargas transmitidas por la estructura.

• Tipo 2: se baja la cota de la zapata hasta el nivel de apoyo y se coloca sobre ella

un plinto con gran rigidez para evitar pandeos. Este tipo es menos habitual.

44

Figura 22: Tipos principales de pozos de cimentación. FUENTE: Documento Básico de Seguridad Estructural DB/SE-C Cimientos (2006).

En la figura 23 se observa un croquis de la solución de cimentación elegida, los pozos

de cimentación, incluyendo los niveles del terreno y la situación del edificio.

0.0 m

-1.0 m

A 1: POZO EXCAVADO HASTA EL NIVEL 2 Y RELLENADO DE HORMIGÓNA2: ZAPATAB: FORJADO SANITARIO Y CAMARA BUFA BIEN VENTILADAC: AMPLIAS ACERAS Y/O PAVIMENTACION CON PENDIENTE HACIA EL EXTERIORD: RECOGIDA Y DERIVACION DE AGUAS PLUVIALES

NIVEL 0NIVEL 0

NIVEL 1NIVEL 1

NIVEL 2

-2.5 m

A1

A2

B

C

D

Figura 23: Croquis de la solución de cimentación mediante pozos. FUENTE: Elaboración propia.

0 m 5m

5.8.2 NIVEL DE APOYO

Los pozos de cimentación deben estar apoyados sobre el nivel de arcillas ocres con

nódulos (Nivel 2) que se sitúa a una profundidad de 2,4 m a

figura 24 se aprecia la ubicación de cada elemento de la cimentació

Figura 24

5.8.3 RECOMENDACIONES PARA LA CORRECTA EJECUCIÓN DE LA CIMENTACIÓN

En las cimentaciones por pozos en terrenos expansivos se recomiendan las siguientes

precauciones:

• La estructura debe tener una gran rigidez y resistencia a los movimientos

diferenciales.

• Se deben rellenar lateralmente con material inerte los pozos

transmisión de esfuerzos verticales a los pozos.

placas de poliestireno

hormigón del pozo. En la

vez esté construido.

2 NIVEL DE APOYO


nódulos (Nivel 2) que se sitúa a una profundidad de 2,4 m aproximadamente. En la

se aprecia la ubicación de cada elemento de la cimentación.

Figura 24: Croquis elementos de cimentación. FUENTE: Elaboración propia.

RECOMENDACIONES PARA LA CORRECTA EJECUCIÓN DE LA


a debe tener una gran rigidez y resistencia a los movimientos

Se deben rellenar lateralmente con material inerte los pozos

transmisión de esfuerzos verticales a los pozos. Esto puede realizarse mediante

placas de poliestireno expandido entre las paredes del terreno natural y el

rmigón del pozo. En la figura 25 se muestra como ha de quedar el pozo una

vez esté construido.

45


proximadamente. En la

n.

RECOMENDACIONES PARA LA CORRECTA EJECUCIÓN DE LA


a debe tener una gran rigidez y resistencia a los movimientos

Se deben rellenar lateralmente con material inerte los pozos, para evitar la

Esto puede realizarse mediante

expandido entre las paredes del terreno natural y el

se muestra como ha de quedar el pozo una

46

Figura 25: Detalle del pozo de cimentación.

FUENTE: Ortuño, L (2002).

• Se debe sellar la capa superior de la cimentación en contacto con el terreno.

• La cámara de aire o “cámara bufa”, debe estar bien aireada y evitar la entrada

de agua en ella.

• Es necesario adoptar las medidas precisas respecto a pavimentación,

vegetación, saneamiento para evitar cambios de volumen locales.

• Las conducciones y acometidas deben ser flexibles y colocarse en zanjas con

relleno granular no muy compacto.

• Deben evitarse los riegos cerca de la estructura.

• Conviene eliminar y evitar la vegetación con raíces grandes de la parcela.

5.95.95.95.9 PRESIONES VERTICALES ADMISIBLEPRESIONES VERTICALES ADMISIBLEPRESIONES VERTICALES ADMISIBLEPRESIONES VERTICALES ADMISIBLESSSS

La presión de hundimiento de una cimentación directa viene definida por la ecuación

(1) según el Documento Básico de Seguridad Estructural SE-C Cimientos (2006). Podrá

expresarse en presiones totales o efectivas, brutas o netas.

47

qs= C Nt dt stittt+ qi Nv dv svivtv+ 0,5 B* γwNxdxsxixtx (1)

donde:

qs: presión vertical de hundimiento;

qi: presión vertical debida a la sobrecarga total de tierras al nivel de la cimentación;

C: valor característico de la cohesión del terreno;

B*: ancho equivalente del cimiento;

γw: peso específico característico del terreno por debajo de la base del cimiento;

NtNvNx: coeficientes de capacidad de carga. Son adimensionales y dependen del valor del ángulo de rozamiento interno característico del terreno (ϕ). Se denominan respectivamente factor de cohesión, de sobrecarga y de peso específico;

dtdvdx: factores de profundidad. Coeficientes correctores de influencia para considerar la resistencia al corte del terreno situado por encima y alrededor de la base del cimiento;

stsvsx: coeficientes correctores de influencia para considerar la forma en planta del cimiento ;

itivix: coeficientes correctores de influencia para considerar el efecto de la inclinación de la resultante con las acciones con respecto a la vertical;

tttvtx: coeficientes correctores de influencia para considerar la proximidad del cimiento a un talud.

Simplificando la expresión (1), queda de la siguiente forma debido a:

• Los coeficientes correctores por la inclinación de la resultante con las acciones

respecto a la vertical son nulos, ya que la cimentación se sitúa verticalmente;

• Los coeficientes correctores de influencia para considerar la proximidad del

cimiento a un talud, puesto que no existe ningún talud cercano a la parcela.

yz = C = C = C = C {| }| ~|+ + + + y� {y }y ~y+ 0,5 B* + 0,5 B* + 0,5 B* + 0,5 B* ��{�}�~� (�)

donde:


48


C: valor característico de la cohesión del terreno;

B*: ancho equivalente del cimiento;

γw: peso específico característico del terreno por debajo de la base del cimiento;



stsvsx: coeficientes correctores de influencia para considerar la forma en planta del cimiento.

El material presente en el nivel de apoyo, (Nivel 2), es arcilloso, de tipo cohesivo, por

lo que se deben realizar los cálculos de las presiones verticales admisibles a “corto” y

“largo plazo”. La presión admisible a adoptar en el proyecto de construcción, es la

menor de las dos, siendo la más desfavorable la situación a “corto plazo”, estando así

del lado de la seguridad.

La situación a “corto plazo” es la más desfavorable, porque parte de la carga del

cimiento es transmitida a las partículas de las arcillas y otra parte se traduce en un

aumento de la presión del agua entre las partículas (presión intersticial), ya que las

arcillas son suelos saturados. A “largo plazo”, a medida que se disipan las presiones

intersticiales, el terreno gana en resistencia y capacidad de carga.

Para realizar los cálculos, se considerará una zapata cuadrada de lado B= 1,70 m.

49

5.9.1 PRESIÓN VERTICAL ADMISIBLE A CORTO PLAZO

El cálculo de la presión vertical admisible a corto plazo es aplicable a suelos cohesivos

en los que las condiciones más desfavorables se suelen producir inmediatamente tras

la carga, es decir, antes de que los excesos de presión intersticial generados hayan

podido disiparse.

El cálculo sin drenaje se efectúa en tensiones totales, adoptando ϕ = 0, c= Cj. Para un

ángulo de rozamiento nulo, los factores de capacidad de carga adoptan los siguientes

valores:

Nt (ϕ = 0) = 5,14 (factor de cohesión)

Nv(ϕ = 0) = 1 (factor de sobrecarga)

Nx=( ϕ = 0) = 0 (factor de densidad bajo el cimiento)

Al ser Nx= 0, la expresión de la tensión de hundimiento total bruta es:

qs (bruta) =NtCj + qi = 5,14 Cj + γD (3)

donde:


Cj: resistencia al corte sin drenaje;


γ : peso específico aparente del terreno situado por encima de la base de la cimentación;

D: profundidad de la base de la cimentación.

La distancia D es aquella que afecta lateralmente a la cimentación, en este caso, es 1,5

m. En la figura 26 se muestra el cálculo de dicha medida.

Figura 26

Como la presión de hundimiento varía dependiendo de la forma de la zapata (mayor

cuanto mayor sea la simetría de la zapata), el factor de corrección (

• Zapata circular: st =

• Zapata rectangular de planta B × L:

el largo de la zapata.

Para realizar los cálculos, suponemos que la zapata es cuadrada, luego �

�= 1.

Además, hay que añadir un factor de correcció

(dt) , el cual se calcula mediante el gráfico de la figura

m. Obtenemos un valor dt de 1,22.

Figura 27: Factor de corrección (

Figura 26: Definición de la distancia D. FUENTE: Elaboración propia.


cuanto mayor sea la simetría de la zapata), el factor de corrección (st

Z 1,2

a rectangular de planta B × L: st Z 1 u 0,2 �

�; B es el ancho de la zapata y L

el largo de la zapata.

Para realizar los cálculos, suponemos que la zapata es cuadrada, luego

Además, hay que añadir un factor de corrección por la profundidad de la cimentación

diante el gráfico de la figura 27. El valor D es 1,5

de 1,22.

actor de corrección (J�) por la profundidad del cimiento.

FUENTE: González (2004).

50


t) es:

; B es el ancho de la zapata y L

Para realizar los cálculos, suponemos que la zapata es cuadrada, luego st Z 1,2, al ser

n por la profundidad de la cimentación

. El valor D es 1,5 m y B es 1,7

) por la profundidad del cimiento.

51

Teniendo en cuenta los factores anteriores (st y dt), se obtiene la expresión general de

la presión de hundimiento total bruta en condiciones sin drenajela presión de hundimiento total bruta en condiciones sin drenajela presión de hundimiento total bruta en condiciones sin drenajela presión de hundimiento total bruta en condiciones sin drenaje (4).

yz (bruta) =5,14 (bruta) =5,14 (bruta) =5,14 (bruta) =5,14 ��~|}| + �� (4)

donde:


Cj: resistencia al corte sin drenaje;

st: factor de corrección por forma de la cimentación;

dt: factor de corrección por profundidad de la cimentación;

γ: peso específico aparente del terreno situado por encima de la base de la cimentación;


A continuación, en la tabla 19 se muestran los valores por los que se han sustituido las

variables de la fórmula (4) y el resultado de la presión de hundimiento total bruta en

condiciones sin drenaje.

Sustituyendo los valores en la fórmula se obtiene el siguiente resultado para la presión

de hundimiento total bruta en condiciones sin drenaje (qs (bruta)).

yz (bruta)(bruta)(bruta)(bruta) = (5,14 · 70,83 · 1,2 · 1,22) + (20,1 · 1,5) = 563563563563 kPakPakPakPa

Tabla 19: Valores y resultado del cálculo de la presión de hundimiento total bruta en condiciones sin drenaje.

Variables Valores Cj (kPa) 70,83

st 1,2 dt 1,22

γ (kN/mn) 20,1 D (m) 1,50

qs (bruta) (kPa) 563


52

Una vez se obtiene el valor de la presión de hundimiento total bruta en condiciones sin

drenaje, se procede a calcular la presión vertical admisible presión vertical admisible presión vertical admisible presión vertical admisible brutabrutabrutabruta en las mismas

condiciones, Para ello se utiliza la siguiente fórmula (5).

y�}� (bruta)Z(bruta)Z(bruta)Z(bruta)Zyz(��)

�u y� (5)

donde:

q]�\: presión admisible de hundimiento;


F: coeficiente de seguridad;

qi: presión vertical debida a la sobrecarga total de tierras al nivel de la

cimentación.

El coeficiente de seguridad suele ser igual a tres (FZ3) en situaciones permanentes.

Antes de obtener la presión admisible de hundimiento, debemos calcular la presión de

hundimiento neta mediante la expresión (6).

qs(neta) Z qs(bruta) − qi (6)

donde:

qs(neta): presión vertical de hundimiento neta;

qs (bruta): presión vertical de hundimiento bruta;


cimentación;

El valor de la presión vertical debida a la sobrecarga total de tierras al nivel de la

cimentación (qi) viene dado por la siguiente expresión:

qi Z γD

53

donde:


cimentación;

γ: peso específico aparente del terreno situado por encima de la base de la cimentación;


Por lo tanto, la ppppresión de hundimiento netaresión de hundimiento netaresión de hundimiento netaresión de hundimiento neta para suelos cohesivos sin drenar es la

siguiente:

yz(��) Z yz(��) − ��

De la anterior expresión obtenemos que la presión de hundimiento total neta en

condiciones sin drenaje es:

yz(��) Z 563 – (20,1 · 1,50) = 533533533533 kPakPakPakPa

De la expresión (5) se puede calcular la presión vertical admisible bruta en

condiciones sin drenaje. Además de la expresión (7), se obtiene la presión vertical presión vertical presión vertical presión vertical

admisible neta en condiciones sin dreadmisible neta en condiciones sin dreadmisible neta en condiciones sin dreadmisible neta en condiciones sin drenajenajenajenaje. A continuación, en tabla 20, se muestran los

valores tomados para obtener las presiones verticales admisibles.

y�}� (neta)=(neta)=(neta)=(neta)=yz(��)

� (7)

donde,

q]�\(neta): presión admisible de hundimiento neta;


F: coeficiente de seguridad.

Si se sustituyen los valores de la tabla 20, se llega a la siguiente expresión de la

presión vertical admisible bruta (q]�\ (bruta)) y la presión vertical admisible neta

(q]�\ (neta)).

54

y�}� (bruta)(bruta)(bruta)(bruta)Z�nn

nu 30,15= 210210210210 kPakPakPakPa

y�}� (neta)(neta)(neta)(neta)=�nn

n = 180180180180 kPakPakPakPa

Tabla 20: Valores y resultado del cálculo de la presión vertical admisible bruta y neta para el pozo sobre el NIVEL 2.

Variables Valores F 3

qs(neta) (kPa) 533 qi = γD (kPa) 30,15

q]�\ (bruta) (kPa) 210 q]�\ (neta) (kPa) 180


En conclusión la presión vertical admisible a corto plazo para el pozo de cimentación

apoyado en el Nivel 2, es de:

y�}� = = = = ��

5.9.2 PRESIÓN VERTICAL ADMISIBLE A LARGO PLAZO

Se calcula la presión vertical admisible una vez se alcanza el equilibrio de presión

intersticial y se han finalizado los procesos de consolidación.

Como al ejecutar los trabajos de campo no se encontró el nivel freático, todos los

cálculos realizados son en tensiones totales.

La expresión básica de la presión de hundimiento presión de hundimiento presión de hundimiento presión de hundimiento totaltotaltotaltotal brutabrutabrutabruta es:

yz(brut(brut(brut(bruta)a)a)a) = C= C= C= C’’’’ {| }| ~|+ + + + y� {y }y ~y+ 0,5 B + 0,5 B + 0,5 B + 0,5 B γγγγ{�}�~� (8)

donde:

qs: presión vertical total de hundimiento;


C’: valor característico de la cohesión efectiva del terreno, obtenida en el ensayo de corte directo (CD);

55

B: ancho del cimiento;

γ: peso específico característico del terreno por debajo de la base del cimiento;



stsvsx: coeficientes correctores de influencia para considerar la forma en planta del cimiento.

Los datos iniciales para el cálculo de la presión admisible a largo plazo se reflejan en la

tabla 21.

Tabla 21: Valores iniciales para el cálculo de la presión admisible a largo plazo.

Variables Valores C’ (kPa) 0

ϕ’.(°) 32 B (m) 1,70

γ (kN/mn) 19,6 qi (kPa) 30,15


Para comenzar a calcular, hay que obtener los diferentes coeficientes que se aplican en

la fórmula (8). Los factores de capacidad de carga dependen del ángulo de rozamiento

interno efectivo del terreno (ϕ’) obtenido a partir del ensayo de corte directo (CD) y

tienen las siguientes expresiones:

• Factor de sobrecarga (Nv)

Nv = ��

�p�� ¡ ¢£��

donde:

Nv: factor de sobrecarga;

56

ϕ′: ángulo de rozamiento interno efectivo.

• Factor de cohesión (Nt)

Nt Z ¥Nv − 1¦ ctg ϕ′

donde:

Nc: factor de cohesión;



• Factor de densidad bajo el cimiento (Nx)

Nx = 1,5 (Nv − 1) tg ϕ′

donde:

Nx: factor de densidad bajo el cimiento;



Los coeficientes de profundidad se obtienen de la siguiente forma:

dt = 1,22 (calculado mediante la figura 27)

dv=1 (se desprecia)

dx= 1 (no tiene influencia real).

Por otro lado, los factores de corrección por forma (st, sv, sx) de la cimentación se

consideran los siguientes:

st = 1 + 0,2BL

sv = 1 + 1,5 tgϕ′BL

sx = 1 − 0,4BL

57

donde:

B: ancho de la base de la zapata;

L: largo de la base de la zapata;

Φ’: ángulo de rozamiento interno efectivo del terreno.

A continuación se muestran en la tabla 22 los factores que se utilizan para calcular la

presión de hundimiento total bruta.

Tabla 22: Factores para calcular la presión de hundimiento total bruta.

Coeficiente Valor Nt 35,49 Nv 23,18 Nx 20,79 dt 1,22 dv 1 dx 1 st 1,2 sv 1,94 sx 0,6


Una vez se han obtenido los factores de corrección, se realiza el cálculo de la presión

de hundimiento total bruta sustituyendo en la ecuación (8) los valores de las tablas 20

y 21, dando el siguiente valor:

yz(bruta)(bruta)(bruta)(bruta) = (30,15 · 23,18 · 1 · 1,94) + (0,5 · 1,70 · 19,6 · 20,79 ·1 · 0,6) = 1564156415641564 kPakPakPakPa

Una vez obtenido el valor de la presión de hundimiento total bruta a largo plazo, se

procede a calcular la presión vertical admisible. El procedimiento a seguir es el mismo

que el del apartado 5.9.1. La fórmula de la presión vertical admisible brutala presión vertical admisible brutala presión vertical admisible brutala presión vertical admisible bruta (5) es:

y�}� (bruta)=(bruta)=(bruta)=(bruta)=yz(��)

�+ y� (5)

donde:

q]�\: presión admisible de hundimiento;

58


F: coeficiente de seguridad;


cimentación.

El coeficiente de seguridad vuelve a ser de tres (F Z 3), al realizar el cálculo para una

situación permanente.

Para calcular la presión admisible de hundimiento, primero debemos hallar la presión presión presión presión

de hundimiento netade hundimiento netade hundimiento netade hundimiento neta mediante la expresión (6).

yz(��) Z yz(��) − y� (6)

donde:


qs (bruta): presión vertical de hundimiento bruta;


cimentación.

Por lo tanto, la presión de hundimiento netapresión de hundimiento netapresión de hundimiento netapresión de hundimiento neta a largo plazo es la siguiente:

yz(��) Z 1564 – (30,15) = 1534153415341534 kPakPakPakPa

De la expresión (5) se puede calcular la presión vertical admisible bruta a largo plazo.

Además de la expresión (7), se obtiene la prepreprepresión vertical admisible netasión vertical admisible netasión vertical admisible netasión vertical admisible neta a largo plazo.

En la tabla 22, se muestran los valores tomados para obtener las presiones verticales

admisibles.

y�}� (neta)=(neta)=(neta)=(neta)=yz(��)

� (7)

donde,

q]�\(neta): presión admisible de hundimiento neta;


59

F: coeficiente de seguridad.

Si se sustituyen los valores de la tabla 23, se llega a la siguiente expresión de la presión

vertical admisible bruta (q]�\ (bruta)) y la presión vertical admisible neta (q]�\

(neta)).

y�}� (bruta)(bruta)(bruta)(bruta)Z��n¨

nu 30,15 = 540 kPa540 kPa540 kPa540 kPa

y�}� (neta)(neta)(neta)(neta)=��n¨

n = 510510510510 kPakPakPakPa

Tabla 23: Valores y resultado del cálculo de la presión vertical admisible bruta y neta para el pozo sobre el NIVEL 2.

Variables Valores F 3

qs(neta) (kPa) 1533,49 qi = γD (kPa) 30,15

q]�\ (bruta) (kPa) 540 q]�\ (neta) (kPa) 510


La presión vertical admisible a largo plazo para el pozo de cimentación apoyado en el

Nivel 2, es de:

y�}� = = = = ©ª� ��

5.9.3 ASIENTOS

En arcillas de consistencia firme el asiento es de tipo elástico, por lo que se emplea la

siguiente expresión para realizar su cálculo.

S« = � v

¬ (1 − ®P)Im (9)

donde,

S«: asiento elástico;

B: lado menor del cimiento;

q: presión de trabajo neta;

60

Ej: módulo de elasticidad sin drenaje;

®: módulo de Poisson;

Im: coeficiente que depende de la relación entre el lado mayor del cimiento (L) y el lado menor del cimiento (B).

En la tabla 24 se muestran los valores por los que se han sustituido las variables de la

fórmula (9) así como el resultado final del asiento elástico, en un suelo saturado no

drenado, producido por una zapata aplicándole la presión de trabajo neta.

Sustituyendo los valores en la expresión (9) se obtiene el asiento elástico.

¯° = �,±·�±±,²²

Piiii (1 − 0,15P) · 0,82 = 12,1·10pn m = 12,10 mm12,10 mm12,10 mm12,10 mm

Tabla 24: Valores aplicados para el cálculo del asiento elástico.

Variables Valores B (m) 1,7

q (kPa) 177,66 ® 0,15 Im 0,82

Ej (kPa) 20000 ¯° (��) 12,1012,1012,1012,10


Así pues, el asiento estimado es de:

¯° = 12 mm= 12 mm= 12 mm= 12 mm

61

5.105.105.105.10 AGRESIVIDAD DEL TERRENO A LA CIMENTACIÓNAGRESIVIDAD DEL TERRENO A LA CIMENTACIÓNAGRESIVIDAD DEL TERRENO A LA CIMENTACIÓNAGRESIVIDAD DEL TERRENO A LA CIMENTACIÓN

Según la norma EHE, la agresividad del terreno a los elementos de la cimentación se

divide en los grados especificados en la tabla 25.

Tabla 25: Agresividad del suelo a la cimentación.

Grado de agresividad del suelo. Norma EHE (mg SO¨/kg)

Resultado ensayo (mg SO¨/kg)

Qa: ataque débil Qb: ataque medio Qc: ataque fuerte Nivel 1 Nivel 2 2000 -3000 3000 – 12000 >12000 22,46 28,28

FUENTE: Anejo 5 EHE.

Ya que los resultados de los ensayos del ión sulfato en los dos niveles geotécnicos en

contacto con la cimentación poseen valores tan bajos, se considera que tienen una

agresividad al hormigón nula.

5.115.115.115.11 EXEXEXEXCCCCAVABILIDAD DEL TERRENOAVABILIDAD DEL TERRENOAVABILIDAD DEL TERRENOAVABILIDAD DEL TERRENO

Las condiciones de excavabilidad del terreno se clasifican en:

• Excavación en roca: Comprende a las masas de roca, depósitos estratificados y

todos los materiales que presenten características de roca maciza, cementados

tan sólidamente que solo pueden ser excavados utilizando martillo neumático.

• Excavación en terreno de tránsito: Incluye a los materiales formados por rocas

descompuestas o muy fracturadas, tierras muy compactas o ligeramente

cementadas y todos los materiales que para su excavación no sea necesario la

utilización del martillo neumático, pero sea aconsejable la utilización de

escarificadores y/o excavadoras pesadas.

• Excavación en tierra: Comprende a todos los materiales no incluidos en los

apartados anteriores, siendo excavables con facilidad.

La excavabilidad de los materiales presentes en la parcela (Nivel 0, 1 y 2) es de tipo

excavación en tierra, pudiendo ser excavados con facilidad.

62

6 6 6 6 CONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONES

La campaña para el reconocimiento del terrenoreconocimiento del terrenoreconocimiento del terrenoreconocimiento del terreno se ha diseñado siguiendo las

recomendaciones del Documento Básico de Seguridad Estructural SE-C Cimientos

(2006), realizándose dos sondeos mecánicos y dos ensayos de penetración dinámica

tipo DPSH.

El nivel freáticonivel freáticonivel freáticonivel freático en la parcela no se encontró al realizar las labores de campo.

Se han identificado los siguientes niveles geotécnicosniveles geotécnicosniveles geotécnicosniveles geotécnicos en el subsuelo de la parcela (Ver

Anexo B, perfil geotécnico):

NIVELNIVELNIVELNIVEL 0: 0: 0: 0: SUELO EDÁFICOSUELO EDÁFICOSUELO EDÁFICOSUELO EDÁFICO----VEGETAL MARRÓNVEGETAL MARRÓNVEGETAL MARRÓNVEGETAL MARRÓN: De 0,0 m a 1,1 m de profundidad

a partir de la rasante del terreno aparecen rellenos y suelo edáfico marrón con algunos

cantos y restos de raíces. Este nivel no es aceptable para realizar la cimentación de la

edificación.

NIVEL 1: ARCILLAS MARRÓNNIVEL 1: ARCILLAS MARRÓNNIVEL 1: ARCILLAS MARRÓNNIVEL 1: ARCILLAS MARRÓN----ROJIZAS EXPANSIVASROJIZAS EXPANSIVASROJIZAS EXPANSIVASROJIZAS EXPANSIVAS: A partir de 0,9 m - 1,1 m de

profundidad desde la superficie de la parcela, aparece una capa con un espesor de 1,30

m a 1,50 m. Se trata de unas arcillas de color marrón-rojizo con algún canto disperso y

con una consistencia dura. Arcillas de alta plasticidad (CH) y expansividad potencial

media a alta (grado III).

NIVEL 2: ARCILLAS OCRES CON NÓDULOSNIVEL 2: ARCILLAS OCRES CON NÓDULOSNIVEL 2: ARCILLAS OCRES CON NÓDULOSNIVEL 2: ARCILLAS OCRES CON NÓDULOS: A una profundidad de 2,40 m desde

la rasante del terreno, con un espesor aproximado de 6 m se encuentran unas arcillas

arenosas ocres con abundantes nódulos a techo y con un tramo arenoso hacia muro.

Arcillas de baja plasticidad (CL) y consistencia firme.

NIVEL 3: GRAVAS ARCNIVEL 3: GRAVAS ARCNIVEL 3: GRAVAS ARCNIVEL 3: GRAVAS ARCILLOSAS: ILLOSAS: ILLOSAS: ILLOSAS: A unos 8 m de profundidad desde la superficie,

aparecen unas gravas arcillosas clastosoportadas con los cantos bien redondeados.

Debido al problema de expansividad de las arcillas rojizas del Nivel 1, las soluciones de

cimentación son complejas.

63

La solución de cimentaciónsolución de cimentaciónsolución de cimentaciónsolución de cimentación elegida fue mediante pozospozospozospozos de cimentaciónde cimentaciónde cimentaciónde cimentación, por parecer la

más adecuada al problema de las arcillas expansivas. El nivel de apoyonivel de apoyonivel de apoyonivel de apoyo de estos pozos

será en las arcillas ocres nodulosas del Nivel 2arcillas ocres nodulosas del Nivel 2arcillas ocres nodulosas del Nivel 2arcillas ocres nodulosas del Nivel 2, situadas a una profundidad de 2,4 m

aproximadamente desde la rasante de la parcela. Para ello, es preciso excavar y

eliminar 1,0 m del terreno, y a partir de esta cota, realizar los pozos, traspasando el

nivel de arcillas expansivas (Nivel 1). Los pozos, se rellenarán con hormigón pobre

hasta la cota de la base de la zapata.

La presión vertical admisibleLa presión vertical admisibleLa presión vertical admisibleLa presión vertical admisible para un pozo apoyado en el Nivel 2 es:

y�}� = = = = ��

Esta presión vertical admisible es la calculada a partir de la presión de hundimiento a

“corto plazo”, siendo esta la más desfavorable, estando así del lado de la seguridad. Los

cálculos han sido realizado para una zapata cuadrada de lado B = 1,70 m.

El asiento estimadoasiento estimadoasiento estimadoasiento estimado es de:

¯° = 12 mm= 12 mm= 12 mm= 12 mm

Siendo dicho asiento admisible.

En cuanto a los parámetros geotécnicos del nivel de parámetros geotécnicos del nivel de parámetros geotécnicos del nivel de parámetros geotécnicos del nivel de apoyoapoyoapoyoapoyo (Nivel 2) son:

• Cohesión sin drenaje: Cu = 71Cu = 71Cu = 71Cu = 71 kPakPakPakPa.

• Cohesión efectiva: c’ = 0 kPac’ = 0 kPac’ = 0 kPac’ = 0 kPa.

• Rozamiento efectivo: ϕϕϕϕ’ = 32 °.’ = 32 °.’ = 32 °.’ = 32 °.

La excavabilidad de los materialesexcavabilidad de los materialesexcavabilidad de los materialesexcavabilidad de los materiales presentes en la parcela (Nivel 0, 1 y 2) es de tipo

excavación en tierra, pudiendo ser excavados con facilidad.

64

El grado de sismicidadgrado de sismicidadgrado de sismicidadgrado de sismicidad Según la NCSR-02 “Norma de Construcción Sismorresistente” en

Gata de Gorgos (Alicante) tiene el siguiente valor de aceleración sísmica básica:

XY/g = 0,06

La agresividadagresividadagresividadagresividad del terreno frente al hormigón es nula.

65

7 7 7 7 REFREFREFREFERENCIAS Y ERENCIAS Y ERENCIAS Y ERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA

7.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS7.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS7.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS7.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AYALA CARCERO, F. J. et al (1986): MMMMapa previsor de riesgos por expansividad de apa previsor de riesgos por expansividad de apa previsor de riesgos por expansividad de apa previsor de riesgos por expansividad de arcillas en España a escala 1: 1.000.000arcillas en España a escala 1: 1.000.000arcillas en España a escala 1: 1.000.000arcillas en España a escala 1: 1.000.000. Instituto Geológico y Minero de España (IGME), Madrid.

CASELLES LEYDA, J. (2014) Inédito. Proyecto Básico de edificio de vivienda y locales sin Proyecto Básico de edificio de vivienda y locales sin Proyecto Básico de edificio de vivienda y locales sin Proyecto Básico de edificio de vivienda y locales sin usos específico. U.E. Sorts. Parcela R1.1. Gata de Gorgos (Alicante)usos específico. U.E. Sorts. Parcela R1.1. Gata de Gorgos (Alicante)usos específico. U.E. Sorts. Parcela R1.1. Gata de Gorgos (Alicante)usos específico. U.E. Sorts. Parcela R1.1. Gata de Gorgos (Alicante)....

GONZÁLEZ DE VALLEJO, L. I. et al (2004): IIIIngeniería geológica.ngeniería geológica.ngeniería geológica.ngeniería geológica. Pearson Prentice Hall, España.

IGME (1973): Mapa geotécnMapa geotécnMapa geotécnMapa geotécnico general ico general ico general ico general a escala 1:200.000, hoja 8a escala 1:200.000, hoja 8a escala 1:200.000, hoja 8a escala 1:200.000, hoja 8----8/64 Alcoy.8/64 Alcoy.8/64 Alcoy.8/64 Alcoy. Ministerio de Industria, Madrid.

LANDINEZ GONZÁLEZ, A. et al (1994): MMMMapa geológico de España serie 1:50.000, hoja apa geológico de España serie 1:50.000, hoja apa geológico de España serie 1:50.000, hoja apa geológico de España serie 1:50.000, hoja Benissa.Benissa.Benissa.Benissa. Instituto Geológico y Minero de España (IGME), Ministerio de Educación y Ciencia, Madrid.

ORTUÑO ABAD, L (2002) Inédito: Solución de cimentación en margas expansivas en Solución de cimentación en margas expansivas en Solución de cimentación en margas expansivas en Solución de cimentación en margas expansivas en edificio eedificio eedificio eedificio en El Mascarat. Altea (Alicante). n El Mascarat. Altea (Alicante). n El Mascarat. Altea (Alicante). n El Mascarat. Altea (Alicante). Uriel y Asociados, S.A.

PECK, R.B. et al (1982): IIIIngeniería de cimentacionengeniería de cimentacionengeniería de cimentacionengeniería de cimentacionessss. Limusa, México D.F.

RODRÍGUEZ ORTIZ, J. M. et al (1982): CCCCurso aplicado de cimentaciones.urso aplicado de cimentaciones.urso aplicado de cimentaciones.urso aplicado de cimentaciones. Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid (COAM), Madrid.

WHITLOW, R (1994): FFFFundamentos de mecánica de suelosundamentos de mecánica de suelosundamentos de mecánica de suelosundamentos de mecánica de suelos. Cecsa, México D.F.

7.2 REFERENCIAS NORMATIVAS Y LEGISLATIVAS7.2 REFERENCIAS NORMATIVAS Y LEGISLATIVAS7.2 REFERENCIAS NORMATIVAS Y LEGISLATIVAS7.2 REFERENCIAS NORMATIVAS Y LEGISLATIVAS

ASTM D2487-11: Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System).

BS 5930: The code of practice for site investigations. British Standards Institution.

Orden de 10 de diciembre, por la que se aprueba la norma tecnológica NTE-CEG “Cimentaciones: Estudios geotécnicos”. (BOE 305 de 20 de diciembre de 1975).

R.D. 824/1988 de 15 de julio, por el que se aprueba la Instrucción para el proyecto y la ejecución de obras de hormigón en masa o armado (EH-88) y la Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón armado o pretensado (EF-88). (BOE 188 de 28 de julio de 1988).

66

R.D. 1370/1988, de 11 de noviembre, por el que se modifica parcialmente la Norma MV-101/1962 “Acciones en la Edificación” aprobada por Decreto 195/1963 de 17 de enero y se cambia su denominación por Norma Básica de la Edificación "NBE-AE/88. Acciones en la edificación". (BOE 276 de 17 de noviembre de 1988).

R.D. 997/2002 de 27 de septiembre, por el que se aprueba la Norma de Construcción Sismorresistente: parte general y edificación (NCSR-02). (BOE 244 de 11 de octubre de 2002).

R.D. 314/2006 de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación. (BOE 74 de 28 de marzo de 2006).

UNE 103 – 101: Granulometría de suelos por tamizado.

UNE 103 – 103: Límite líquido por el método de la Cuchara de Casagrande.

UNE 103 – 104: Límite plástico.

UNE 103 – 300: Humedad de un suelo mediante secado en estufa.

UNE 103 – 301: Determinación de la densidad de un suelo. Método balanza hidrostática.

UNE 103 – 400: Ensayo de rotura a compresión simple en probetas de suelo.

UNE 103 – 401: Ensayo de corte directo de suelos.

UNE 103 – 600: Determinación de la expansividad de un suelo en el aparato Lambe.

UNE 103 – 601: Ensayo del hinchamiento libre de un suelo en edómetro

UNE 103 – 602: Ensayo para calcular la presión de hinchamiento de un suelo en edómetro.

UNE 103 – 800: geotécnica: ensayos “in situ” ensayo de penetración estándar (SPT).

UNE 103 – 801: geotécnica: prueba de penetración dinámica superpesada.

7.3 REFERENCIAS ONLINE7.3 REFERENCIAS ONLINE7.3 REFERENCIAS ONLINE7.3 REFERENCIAS ONLINE

http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/ambito-y-normativa-aplicable-a-la-

geotecnia-de-la-edificacion. Consulta realizada el 11 de diciembre de 2014.

https://www.google.es/maps. Consulta realizada el 6 de noviembre de 2014.

67



DOCUMENTO Nº2 ESTUDIO ECONÓMICODOCUMENTO Nº2 ESTUDIO ECONÓMICODOCUMENTO Nº2 ESTUDIO ECONÓMICODOCUMENTO Nº2 ESTUDIO ECONÓMICO

68

1 1 1 1 ESTUDIO ECONÓMICO DEL PROYECTOESTUDIO ECONÓMICO DEL PROYECTOESTUDIO ECONÓMICO DEL PROYECTOESTUDIO ECONÓMICO DEL PROYECTO

El objetivo del estudio económico del proyecto es el de calcular un presupuesto con los

gastos que son necesarios para la realización del mismo. En este estudio se incluyen

los costes por trabajos de campo, ensayos de laboratorio, el trabajo de gabinete, gastos

generales y el beneficio industrial, así como la suma de todos los costes anteriores

aplicando el 21% de IVA vigente.

1.1 COSTES DE LOS TRABAJOS DE CAMPO1.1 COSTES DE LOS TRABAJOS DE CAMPO1.1 COSTES DE LOS TRABAJOS DE CAMPO1.1 COSTES DE LOS TRABAJOS DE CAMPO

Los gastos derivados de los trabajos de campo incluyen el transporte del material y la

maquinaria, los metros de sondeos a rotación realizados, los ensayos efectuados

durante el sondeo y la recogida de muestras entre otras tareas ejecutadas en la parcela

de estudio. Todos estos costes aparecen desglosados en la tabla 1. Los costes por horas

de trabajo realizadas por el sondista y el ingeniero, así como otros gastos en dietas y

desplazamientos del personal están incluidos en gastos generales (ver tabla 4).

Tabla 1: Costes de los trabajos de campo.

Cantidad Concepto Precio Unitario (EUR)

Importe (EUR)

Sondeos mecánicos a rotación 290 km transporte equipo 0,90 261,00

2 Emplazamiento de la sonda 60,00 120,00 15 m.l. sondeo en suelo 45,00 675,00 3 Ud. ensayo SPT 33,00 99,00 4 Ud. toma de muestra inalterada 84,00 336,00 7 Ud. toma de muestra alterada 15,00 105,00

5 Caja portatestigos (capacidad 3m)+ fotografía 12,00 60,00

Prueba de penetración dinámica tipo DPSH 2 Emplazamiento de la sonda 60,00 120,00

12 m.l. prueba 19,50 234,00 TOTAL (EUR) 2010,00

69

1.2 COSTES DE1.2 COSTES DE1.2 COSTES DE1.2 COSTES DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIOLOS ENSAYOS DE LABORATORIOLOS ENSAYOS DE LABORATORIOLOS ENSAYOS DE LABORATORIO

Se realizaron ensayos de identificación, estado, resistencia, expansividad y análisis

químicos en el laboratorio de las muestras extraídas de los sondeos para caracterizar

los materiales encontrados. Los costes de estas labores vienen detallados en la tabla 2.

Tabla 2: Costes de los ensayos de laboratorio.

Cantidad Concepto Precio unitario (EUR)

Importe (EUR)

8 Extracción de muestra y descripción visual 10,00 80,00 8 Preparación de muestra 10,00 80,00

Ensayos de Identificación 7 Granulometría por tamizado 43,90 307,30 7 Límite líquido 24,00 168,00 7 Límite plástico 24,00 168,00

Ensayos de estado 6 Humedad natural 7,30 43,80 6 Peso específico aparente 11,40 68,40

Ensayos de resistencia 5 Compresión simple 46,50 232,50 1 Corte directo (CD) 169,64 169,64

Ensayos de expansividad 2 Presión de hinchamiento en edómetro 67,50 135,00 2 Hinchamiento libre en edómetro 66,10 132,20 1 Ensayo Lambe 72,10 72,10

Ensayos químicos 3 Determinación del contenido de Ión sulfato 35,00 105,00

TOTAL (EUR) 1689,84

1.3 COSTES DE REDACCIÓN DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO1.3 COSTES DE REDACCIÓN DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO1.3 COSTES DE REDACCIÓN DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO1.3 COSTES DE REDACCIÓN DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO

La tabla 3 recoge el coste de los trabajos de redacción del estudio geotécnico.

Tabla 3: Costes de redacción del estudio geotécnico.

Cantidad Concepto Importe (EUR) 1 Elaboración del informe 555,00

70

2 2 2 2 COSTES TOTALESCOSTES TOTALESCOSTES TOTALESCOSTES TOTALES

Los gastos totales del estudio geotécnico son la suma de los costes de los trabajos de

campo, los ensayos de laboratorio, los de redacción del informe, así como un

porcentaje de la suma de los gastos anteriores (13 %) de gastos generales. y un 6 %

por el beneficio industrial. Por último, como se muestra en la tabla 4, se calcula el

importe total del proyecto aplicando el 21% de I.V.A. vigente.

Tabla 4: Resumen de costes económicos del proyecto.

Concepto Importe (EUR) Trabajos de campo 2010,00 Ensayos de laboratorio 1689,84 Informe 555,00 Suma presupuesto ejecución material 4254,84 Gastos generales (13%) 553,13 Beneficio industrial (6%) 255,29 Total gastos proyecto 5063,26 Total con 21% I.V.A 6126,54



DOCUMENTO Nº3DOCUMENTO Nº3DOCUMENTO Nº3DOCUMENTO Nº3 ANEXOSANEXOSANEXOSANEXOS

ANEXO A:ANEXO A:ANEXO A:ANEXO A:

PLANTA DE SITUACIÓN LABORESPLANTA DE SITUACIÓN LABORESPLANTA DE SITUACIÓN LABORESPLANTA DE SITUACIÓN LABORES

PLANO:FECHA:SITUACIÓN:PLANO:

ESCALA GRAFICA

S

S1

S2

Sondeo

P

P1

P2

Penetrómetro

0 10 m

AVD

A. L

ES

SO

RT

S

PE

RF

ILG

EO

TÉ

CN

ICO

SITUACIÓN PROSPECCIONES

ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA VIVIENDA UNIFAMILIAR ENTERRENO EXPANSIVO

U.E. SORTS . PARCELA R1.1GATA DE GORGOS (ALICANTE)

NOV 2014 F 199 1

ANEXO B:ANEXO B:ANEXO B:ANEXO B:

PERFIL GEOTÉCNICOPERFIL GEOTÉCNICOPERFIL GEOTÉCNICOPERFIL GEOTÉCNICO

PLANO:FECHA:SITUACIÓN:PLANO:

NOTA: En este perfil no se representa la linea o cota deapoyo del cimiento.

NOTA: El contacto de los niveles geotécnicos entre los puntosde estudio es un contacto supuesto.

1PERFIL GEOTÉCNICO NOV 2014 F 199U.E. SORTS. PARCELA R1.1GATA DE GORGOS (ALICANTE)

NIVEL 1NIVEL 1

NIVEL 0NIVEL 0

NIVEL 2NIVEL 2

NIVEL 3

NIVEL 0: SUELO VEGETAL MARRÓN NIVEL 1: ARCILLAS MARRÓN-ROJIZAS EXPANSIVASNIVEL 2: ARCILLAS OCRES CON NÓDULOSNIVEL 3: GRAVAS ARCILLOSAS

SONDEO S1SONDEO S2 PENETRÓMETRO P1 PENETRÓMETRO P2

2 3 5 6 8 10 11 13 14 16 18 19 21 22

DIST. PROGRESIVAS 0.0

0

2.0

0

8.5

0

15.

00

20.

50

23.

00

COTAS TERRENO 0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

0.0

0

DISTANCIAS PARCIALES 6.50 6.50 5.50

DIFFERENCIA COTAS

-10 m

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

020 40 60 80 20 40 60 80

ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA VIVIENDA UNIFAMILIAR ENTERRENO EXPANSIVO

ANEXO C:ANEXO C:ANEXO C:ANEXO C:

REGISTRO ESTRATIGRÁFICO DE LOS SONDEOSREGISTRO ESTRATIGRÁFICO DE LOS SONDEOSREGISTRO ESTRATIGRÁFICO DE LOS SONDEOSREGISTRO ESTRATIGRÁFICO DE LOS SONDEOS

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ANEXO D:ANEXO D:ANEXO D:ANEXO D:

REGISTRO DE LAS PENETRACIONES DINÁMICASREGISTRO DE LAS PENETRACIONES DINÁMICASREGISTRO DE LAS PENETRACIONES DINÁMICASREGISTRO DE LAS PENETRACIONES DINÁMICAS

ENSAYO DE PENETRACIÓN DINÁMICA SUPERPESADA (DPSH)

Nº P 1 FECHA 01.10.14 OBRA: F 199 SITUACIÓN GATA DE GORGOS (ALICANTE)

ENSAYO DE PENETRACIÓN DINÁMICA SUPERPESADA (DPSH)

Nº P 2 FECHA 01.10.14 OBRA: F 199 SITUACIÓN GATA DE GORGOS (ALICANTE)

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ANEXO G:ANEXO G:ANEXO G:ANEXO G:

FOTOGRAFÍASFOTOGRAFÍASFOTOGRAFÍASFOTOGRAFÍAS

Situación sondeo S1.


Situación sondeo S2.


Sondeo S1 (0 a 6 m.).






Situación penetrómetro P1.


Situación penetrómetro P2.


Ensayo corte directo consolidado drenado (CD).


Ensayo de presión de hinchamiento en edómetro.


Ensayo de compresión simple. Arcillas marrón-rojizas expansivas (Nivel 1).


Ensayo de compresión simple. Arcillas ocres con nódulos (Nivel 2).


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PROYECTO PUCHE